REFRIGERACIÓN REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN INTEGRANTES:
RAQUEL WENDY CARVALLO CARVALLO RAMÍREZ LAUDINO VEGA VALENCIA
INTRODUCCIÓN La refrigeración por compresión es un método de refrigeración que consiste en forzar forzar mecánica mecánicament mente e la circulac circulación ión de un refriger refrigerant ante e en un circuito circuito cerrado cerrado creando zonas de alta y baja presión con el propósito de que el fluido absorba calor en el evaporador y lo ceda en el condensador. La refriger refrigeració ación n por compresi compresión ón despla desplaza za la energía energía térmica térmica entre entre dos focos; creando zonas de alta y baja presión confinadas en intercambiadores de calor, mientras estos procesos de intercambio de energía se suceden cuando el fluido refrigerante se encuentra en procesos de cambio de estado; de líquido a vapor, y viceversa. l proc proces eso o de refr refrig iger erac ació ión n por por comp compre resi sión ón se logr logra a evap evapor oran ando do un gas gas refrigerante en estado líquido a través de un dispositivo de e!pansión dentro de un intercambiador de calor, denominado evaporador. "ara "ara evap evapor orar arse se este este requ requie iere re abso absorb rber er calo calorr late latent nte e de vapo vapori riza zaci ción ón.. #l evaporarse el líquido refrigerante cambia su estado a vapor. $urante el cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energía térmica del medio en conta contacto cto con con el evap evapora orador dor,, bien bien sea sea este este medio medio gase gaseoso oso o líqui líquido. do. # esta esta cantidad de calor contenido en el ambiente se le denomina carga térmica. Luego de este intercambio energético, un compresor mecánico se encarga de aumentar la presión del vapor para poder condensarlo dentro de otro intercambiador de calor conoc conocid ido o como como conde condensa nsador dor.. n este este interc intercamb ambiad iador or se liber liberan an del del siste sistema ma
frigorífico tanto el calor latente como el sensible, ambos componentes de la carga térmica. %a que este aumento de presión además produce un aumento en su temperatura, para lograr el cambio de estado del fluido refrigerante &y producir el subenfriamiento del mismo& es necesario enfriarlo al interior del condensador; esto suele 'acerse por medio de aire y(o agua conforme el tipo de condensador, definido muc'as veces en función del refrigerante. $e esta manera, el refrigerante ya en estado líquido, puede evaporarse nuevamente a través de la válvula de e!pansión y repetir el ciclo de refrigeración por compresión.
TIPOS DE COMPRESIÓN "or su parte, los sistemas de refrigeración por compresión se diferencian o separan en dos grandes tipos)
• SISTEMAS DE COMPRESIÓN SIMPLE
leva la presión del sistema mediante una sola carrera de compresión. s el más com*n de los sistemas de refrigeración ampliamente utilizado en refrigeradores y equipos de aire acondicionado.
+ SISTEMAS DE COMPRESIÓN MÚLTIPLE olución de compresión ideal para bajas temperaturas debido a las altas relaciones de compresión que estos sistemas superan.
CONFIGURACIÓN DE SISTEMAS DE COMPRESIÓN SISTEMAS DE EXPANSIÓN DIRECTA
De co!"e#$%& #$!'e: • S$#(e) *e +&) e()!), s el sistema de refrigeración más ampliamente utilizado debido a su simplicidad y versatilidad. u particularidad, no obstante, consiste en que por lo general para lograr bajas temperaturas capaces de absorber grandes cargas térmicas, debe alcanzar elevadas relaciones de compresión. e puede aplicar en refrigeradores domésticos, vitrinas frigoríficas comerciales, equipos de aire acondicionado de todo tipo, y sistemas que no absorban grandes cargas frigoríficas.
De co!"e#$%& -'($!'e: • S$#(e) *e *o.'e e()!), La doble etapa permite, mediante un compresor de doble etapa, alcanzar elevadas relaciones de compresión y, por lo tanto, menores temperaturas con capacidad de absorber mayor carga térmica.
S$#(e) !"o!$o e& c/)")# *e co&0e')*o *e )'() e1$c$e&c$) e&e"02($c),
• S$#(e) e& c)#c)*),
La compresión m*ltiple en cascada permite, mediante dos circuitos de refrigeración de una etapa -semi independientes- y con distintos refrigerantes, alcanzar temperaturas cercanas a los &/01. "ropio en equipos de laboratorio para almacenamiento de muestras biológicas.
• S$#(e) *e co!"e#$%& -'($!'e co& e&1"$)*o" $&(e"e*$o *e ($!o ).$e"(o, sta modalidad de compresión m*ltiple permite, mediante dos compresores y un estanque presurizado conectado entre ambos, realizar una e!pansión y enfriamiento del refrigerante en circulación antes de ingresar a la etapa de alta presión. "ropio de sistemas industriales.
• S$#(e) *e co!"e#$%& -'($!'e co& e&1"$)*o" $&(e"e*$o *e ($!o ce"")*o, # diferencia del sistema anterior, al cual también se le puede denominar 2de inyección total3, aquí se produce una 2inyección parcial3 del refrigerante al interior del estanque a fin de producir un enfriamiento.
SISTEMAS CON RECIRCULADO DE LÍQUIDO ESTANQUE DE RECIRCULADO PARA AMONÍACO,
De co!"e#$%& #$!'e:
• S$#(e) co& e#()&3+e *e "ec$"c+')*o La recirculación de líquido es un método utilizado con la finalidad de alimentar los evaporadores
inundados
instalados
en
una
gran
instalación
frigorífica.
4eneralmente se utiliza amoníaco 567879 como refrigerante.
De co!"e#$%& -'($!'e: • S$#(e) *e co!"e#$%& -'($!'e co& e#()&3+e *e "ec$"c+')*o :n sistema de recirculado de compresión m*ltiple permite bombear refrigerante líquido a menor presión y temperatura a los evaporadores inundados.
M4QUINA FRIGORÍFICA POR COMPRESIÓN MEC4NICA
:na máquina frigorífica por compresión tiene por cometido desplazar energía térmica en forma de calor entre dos puntos. La más sencilla de ellas es la refrigeración por compresión mecánica de una etapa.
La refrigeración por compresión se logra evaporando un gas refrigerante en estado líquido a través de un dispositivo de e!pansión dentro de un intercambiador de calor, denominado evaporador. "ara evaporarse este requiere absorber calor latente de vaporización. #l evaporarse el líquido refrigerante cambia su estado a vapor. $urante el cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energía térmica del medio en contacto con el evaporador, bien sea este medio gaseoso o líquido. # esta cantidad de calor contenido en el ambiente se le denomina carga térmica. Luego de este intercambio energético, un compresor mecánico se encarga de aumentar la presión del vapor para poder condensarlo dentro de otro intercambiador de calor conocido como condensador y 'acerlo líquido de nuevo. n este intercambiador se liberan del sistema frigorífico tanto el
calor latente como el sensible, ambos componentes de la carga térmica. %a que este aumento de presión además produce un aumento en su temperatura, para lograr el cambio de estado del fluido refrigerante &y producir el subenfriamiento del mismo& es necesario enfriarlo al interior del condensador; esto suele 'acerse por medio de aire y(o agua conforme el tipo de condensador, definido muc'as veces en función del refrigerante. $e esta manera, el refrigerante en estado líquido, puede evaporarse nuevamente a través de la válvula de e!pansión y repetir el ciclo de refrigeración por compresión.
n el ciclo de refrigeración ideal, en los balances de energía del equipo se desprecian cualquier pérdida o ganancia de calor en las tuberías, considerando que los *nicos intercambios de calor que se producen en el sistema, ocurren en el evaporador y en el condensador, a pesar de que se conoce que el fluido refrigerante presenta una temperatura diferente a la de las tuberías y que esto necesariamente produciría un intercambio de calor. n cuanto a la presión las perdidas por fricción en el sistema son completamente despreciables, debido a que las presiones entre los recorridos de las tuberías no varían significativamente.
n el equipo se observan que e!isten zonas de presión, una de presión alta entre el compresor y la entrada de la válvula y la otra de presión baja que se encontró entre la salida de la válvula y la entrada del compresor.
SISTEMA FRIGORÍFICO Los denominados sistemas frigoríficos o sistemas de refrigeración corresponden a arreglos mecánicos que utilizan propiedades termodinámicas de la materia para trasladar energía térmica en forma de calor entre dos &o más focos, conforme se requiera. stán dise>ados primordialmente para disminuir la temperatura del producto almacenado en cámaras frigoríficas o cámaras de refrigeración las cuales pueden contener una variedad de alimentos o compuestos químicos, conforme especificaciones. 1abe mencionar la radical diferencia entre un sistema frigorífico y un circuito de refrigeración, siendo este *ltimo un mero arreglo para disminuir temperatura el cual se define como -concepto-, ya que su dise>o 5abierto, semi abierto, cerrado9, fluido 5aire, agua, incluso gas refrigerante9, flujo 5sólo frío o -bomba de calor-9 varían conforme la aplicación. stos varían desde el clásico enfriamiento de motores de combustión interna por medio de agua 'asta el ?ater cooling utilizado en enfriamiento de computadores. Los sistemas frigoríficos tienden a ser bastante más complejos que un circuito de refrigeración y es por eso que se presentan aparte. n el estudio acabado y dise>o de estos sistemas frigoríficos se aplican diversas ciencias, tales como la química, en las propiedades y composición de los refrigerantes; la termodinámica, en el estudio de las propiedades de la materia y su energía interna; la transferencia de calor, en el estudio de intercambiadores de calor y soluciones técnicas; así como la ingeniería mecánica, en el estudio de compresores de gas para lograr el trabajo de compresión requerido. e 'an mencionado estas disciplinas dejando de lado la electricidad, desde los tradicionales conocimientos en corrientes trifásicas para la alimentación de los equipos, 'asta conocimientos relativamente avanzados en automatización y "L1, para el control automático que estos requieren cuando están operando en planta frigorífica.
Los sistemas frigoríficos se diferencian entre sí conforme su método de inyección de refrigerante y configuración constructiva, ambos condicionados por sus parámetros de dise>o. $e esta manera, y 'aciendo un adecuado balance de masas y energías, es posible encontrar la solución adecuada a cualquier solicitación frigorífica.
PAR4METROS DE DISE5O l dise>o de estos sistemas frigoríficos se define, principalmente, en función de los siguientes parámetros)
+ @emperaturas de operación) 5@emperaturas de evaporación y condensación9 + 1apacidad del sistema, generalmente denominada en AB definida en función de la carga térmica. + 6efrigerantes amigables ambientalmente y de amplio efecto refrigerante. + 1ostos operativos del sistema.
SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN CONFORME ZONAS DE FRÍO Los sistemas de refrigeración &implementados tanto en plantas frigoríficas como en refrigeradores domésticos pueden catalogarse primeramente conforme las denominadas -zonas de frío- o temperaturas de frío para las cuales estos estén dise>ados.
UNA ZONA DE FRÍO s el clásico arreglo en el cual el sistema opera bajo una sola temperatura de régimen de frío, es decir, entre una temperatura de condensación y una sola temperatura de evaporación del refrigerante.
DOS O M4S ZONAS DE FRÍO s aquel sistema en el cual el refrigerante &condensado a una sola temperatura& se evapora a distintos valores en función de distintos procesos. # modo de ejemplo, y para una planta frigorífica, una cámara de congelado y una cámara de productos frescos requieren distintas temperaturas de régimen y, por lo tanto, distintas temperaturas de evaporación del refrigerante.
UNIDADES DE MEDIDA Cay que distinguir, en la potencia, dos magnitudes) potencia absorbida 5en energía mecánica, sea con motor eléctrico, con motor de e!plosión o con turbina9 y potencia de enfriamiento o de refrigeración n el istema Dnternacional de :nidades 5D9,la potencia de los equipos frigoríficos se mide en vatios 5B9 o en m*ltiplos de esta unidad.
n el istema técnico de unidades se utiliza para la potencia de enfriamiento la caloría('ora, aceptada en un ane!o del D, aunque a menudo se llama frigoría('ora que tiene la misma definición que la caloría('ora y la *nica diferencia es que se emplea para medir el calor e!traído, no el aportado. n la práctica comercial norteamericana, la potencia de refrigeración se mide en -toneladas de refrigeración-, o en E@:s.
M4QUINAS QUE APLICAN LA REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN quipos de refrigeración #ire acondicionado o acondicionador de aire 6efrigerador, nevera o frigorífico nfriador de agua @anque de lec'e 1ámara de refrigeración Fábrica de 'ielo #ire acondicionado automotor
6I6LIOGRAFÍA ???.buenastareas.com ???.?iGipedia.com ???.ricondelvago.com ???.prezi.com
