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Formación básica profesional. Área complementaria técnica Térmicas II "#$%$&$&'$(
PRACTICA DE LABORAT LABO RATORIO ORIO 7 CICLO DE REFRIGERACION REFRIGERACION
INTRODUCCION
Un ciclo termodinámico está conformado por )arios procesos los cuales se efect*an de una manera periódica + repetidamente. Todos los ciclos se aplican en má,uinas térmicas- +a sea calefactores o refrieradoras- apro)ecando las caracter!sticas ,ue este posee. Dentro las cuales están- el traba/o + el rendimiento- siendo este *ltimo la base fundamental para decidir acerca del ni)el de apro)ecamiento de la ener!a. 1. OBJETIVOS
•
0isuali1ar los procesos ,ue se suceden en un sistema de refrieración por compresión de )apor.
•
2raficar el ciclo de refrieración por compresión de )apor sobre el diarama P'.
•
Calcular la ener!a seuida por el condensador- la ener!a absorbida por el e)aporador + la ener!a consumida por el compresor.
•
3btener el rendimiento.
2. GENERALIDADES
%.4 E5 CIC53 DE C6783T El ciclo de Carnot es un ciclo en el cual el rendimiento es má9imo- comparado con otro tipo de ciclos. Este ciclo es perfecto para comparar otro tipo de ciclos + como base de %4:
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comparación para má,uinas reales- esto se reali1a al comparar el rendimiento térmico real con el ideal. Si la diferencia es demasiado rande entre los rendimientos real e idealsuiere ,ue el rendimiento real se debe me/orar. El ciclo de Carnot consiste en los procesos isotérmicos + los procesos isentrópicos. En la fiura 4 se obser)a el ciclo de Carnot- la descripción de lo sucedido en el ciclo es la siuiente; 4. Entre los puntos a + b
ade calor. %. Entre los puntos b + c ade ni se retira calor- pero la sustancia se e9pansiona. ?. Entre los puntos c + d- se reca1a calor a temperatura constante. #. Entre los puntos d + a- la sustancia se comprime isentrópicamente asta el punto inicial. Fiura 4. Ciclo de Carnot.
5os calores a>adidos
Q A
+ reca1ados
Q R
+ el traba/o se determinan partir del diarama
de la fiura 4 as!; Q A = T 4 < S b − S a =- área abnm
%4(
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Q R = T % < S d − S c =- área cdmn
W =
∑ Q = T 4
Para ciclos re)ersibles se tiene ,ue el área encerrada por la tra+ectoria de punto de estado en el plano ST - representa el traba/o- +a ,ue dica área siempre será iual al calor a>adido menos el calor reca1ado. Por tanto rendimiento térmico es iual a;
e
W =
Q A
=
−
T % =< S b
T 4 < S b
−
−
S a =
S a =
ó @ien-
e
=
−
T % =
T 4
%.% CIC53 I80E7TID3 DE C6783T Cada proceso del ciclo de Carnot es interna + e9ternamente re)ersible. Tomando en cuenta ,ue un ciclo in)ertido es una e9presión eneral ,ue inclu+e todos a,uellos ciclos + los cuales el traba/o neto es una ener!a consumida + el calor neto es reca1ado- es decir ,ue Q R
es ma+or ,ue QA .
El rendimiento térmico
γ de
un ciclo in)ertido está dado por el traba/o neto del ciclo
di)idido por el calor trasmitido al cuerpo caliente- es decir;
γ
=
Refrigerac ión Trabajo neto
=
Q A W
3 bien;
γ
=
Calor que sale o produce Trabajo neto
%.? P7EC6UCI38ES %4A
=
Q R W
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•
Utilice ropas adecuadas para el laboratorio.
•
Identifi,ue el e,uipo- las partes sobre las cuales se )an a reali1ar las mediciones.
•
Cual,uier irreularidad comun!,uela al profesor encarado de la asinatura o al dependiente del laboratorio.
•
6ntes de utili1ar el sistema- )erifi,ue la limpie1a de los serpentines del condensador + el e)aporador- obser)e ,ue las aspas de los )entiladores no se encuentren obstruidas + ,ue cada manómetro presente una prisión superior a #$ psi- con esto se )erifica ,ue el sistema no posee fuas.
%.# 6UT3EB6E8
a. Por ,ué se toma del ciclo de Carnot como base comparati)a para otros ciclos b. En ,ue difiere el ciclo de Carnot para calefacción del ciclo de Carnot para refrieración- ustifi,ue su respuesta. c. Gué condiciones se deben cumplir para ,ue un ciclo sea irre)ersible 3. MATERIALES Y EQUIPOS
Para reali1ar la práctica correspondiente a este tema se utili1a un e,uipo conocido como Equipo de refrigeración.
El e,uipo consta de las siuientes partes; 4. Evaporador . %. Tubo capilar . ?. Filtro secador . #. Condensador . ". Compresor . %4&
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:. Termómetros . Para mediciones temperaturas a la entrada + salida del e)aporador- a la entrada + salida del condensador. (. anómetros! Para medición de presiones a la entrada + salida del e)aporador- al entrada + salida del condensador. A. "entilador . Tabla 4. E,uipos. Cantida d
4
Elemento
E,uipo de refrieración
En la fiura %- se ilustra el es,uema del e,uipo de refrieración.
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4. PROCEDIMIENTO
4= Con el sistema apaado tome las lecturas de los manómetros de alta presión
Tabla %. 5ectura de los aparatos de medición antes de poner a funcionar el sistema. Elemento
Temperatura
Termómetro a la entrada del e)aporador Termómetro a la salida del e)aporador Termómetro a la entrada del condensador Termómetro a la salida del condensador
Elemento
anómetro a la entrada del e)aporador anómetro a la salida del e)aporador anómetro a la entrada del condensador anómetro a la salida del condensador
%%%
Presión
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Tabla ?. 5ectura de los aparatos de medición después de poner a funcionar el sistema. Elemento
Temperatura
Termómetro a la entrada del e)aporador Termómetro a la salida del e)aporador Termómetro a la entrada del condensador Termómetro a la salida del condensador Temperatura ambiente H
Elemento
Presión
anómetro a la entrada del e)aporador anómetro a la salida del e)aporador anómetro a la entrada del condensador anómetro a la salida del condensador Tensión de funcionamiento H
Corriente de marca H 6. CARACTERISTICAS A OBTENER
4= 7ealice la ráfica correspondiente al ciclo de refrieración- + ubi,ue los puntos en un diarama #$%. %= Calcule la ener!a cedida por el condensador- la ener!a absorbida por el e)aporador + la ener!a consumida por compresor. ?= 3btena el rendimiento del ciclo de refrieración. 7. CUESTIONARIO
4. Gué pérdidas se le pueden atribuir el sistema- cómo se pueden identificar /ustifi,ue su respuesta. %. Si el ciclo se in)ierte cual es el )alor de rendimiento ?. 6 ,ué se re,uiere el rendimiento térmico combinado
BIBLIOGRAFIA
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