definiciÓn derefrigeraciÓn ..123
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7/25/2019 DEFINICIÓN DEREFRIGERACIÓN ..123
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Universidad Nacional delAltiplano
Escuela Profesional Ingeniería Mecánica Eléctrica
Trabajo encargado
ASIGNATURA:
Refrigeración y aire acondicionado
TEMA:
Sistea de refrigeración
!RESENTA"# !#R:
!ari $%cra &redy R' (ódigo: )**+,*
SEMESTRE: vii GRU!#: b
Puno - Perú
2016
DEFINICIN DE! "I"#EM$ DE %EF%I&E%$CIN
DEFINICIN DE %EF%I&E%$CIN
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La refrigeración es la acción y efecto de refrigerar. Este verbo hace referencia al hecho de hacer más fría una
habitación, una sala u otra cosa a través de medios artificiales. Por extensión, refrigerar es enfriar en cámaras
especiales distintos alimentos o productos para su conservación. demás, el término refrigeración está
vinculado al refrigerio, a!uel alimento !ue se toma para reparar las fuer"as.
La refrigeración consiste en extraer la energía térmica de un cuerpo para reducir su temperatura. Por las
propiedades termodinámicas, dicha energía es transferida hacia otro cuerpo. #abe destacar !ue el frío
propiamente dicho no existe, sino !ue la temperatura es el refle$o de la cantidad de energía !ue posee un
cuerpo.
En las %ltimas décadas, la mayoría de los países acordaron de$ar de utili"ar los refrigerantes !ue atentan con la
naturale"a y da&an la capa de o"ono.
La acción de adecuar las condiciones de temperatura, humedad y limpie"a del aire dentro de una edificación se
conoce como climati"ación, !ue comprende tanto la refrigeración como la calefacción 'el proceso para elevar la
temperatura(.Los aires acondicionados o acondicionadores de aire son los artefactos más usados para lograr la refrigeración
de un ambiente durante la temporada de verano.
Entendemos por sistema de refrigeración a una má!uina refrigeradora y una serie de dispositivos !ue se
utili"an para aprovechar el frío )generado*+ para a!uellos !ue todavía dudan sobre este concepto damos como
e$emplo el frigorífico doméstico, a!uí, su ma!uinaria, suele funcionar con gas butano o eroseno y consigue
extraer el calor de un armario cerrado cediéndolo en el ambiente de la cocina con una temperatura más alta. -i
nos tornamos un poco más técnicos y detallistas debemos
anali"ar primero /ué es refrigerar0+ afirmamos !ue es el
proceso de reducción y mantenimiento de la temperatura de
un espacio+ para disminuir la temperatura se extrae la energía de
un cuerpo transfiriéndola a otro.
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Los sistemas de refrigeración poseen infinidad de aplicaciones1 conservación de alimentos, medicamentos u
otros productos !ue puedan ser afectados severamente por el calor+ climati"ación, a!uí se emplean para
alcan"ar un grado de confort térmico adecuado para !ue un espacio se vuelva lo más habitable posible. La
criogénesis es otra alternativa, también se la conoce como enfriamiento a muy ba$as temperaturas+ se utili"a
mayormente para licuar gases o demás investigaciones científicas+ en los procesos industriales los sistemas de
refrigeración se aplican a ma!uinarias o materiales para reducir su temperatura y así garanti"ar su correcto
desarrollo 'fabricación de plásticos, mecani"ado, energía nuclear, etc.(. Los métodos más antiguos !ue seutili"aban para refrigerar eran la evaporación y la utili"ación del hielo o nieve naturales+ con el correr de los
a&os la tecnología avan"ó a pasos agigantados logrando crear un frío artificial de compresión y absorción.
"iste'a (e refrigeraci)n* Confort + (ise,o
Los sistemas de refrigeración se relacionan por lo general con un simple término )aire acondicionado*, es !ue
estos aparatos son por excelencia los e!uipos !ue han revolucionado el mercado de la climati"ación. 2a el 345
de la población mundial le ha dicho adiós a la ventilación mecánica para instalar su modelo split+ a&os atrás el
aire acondicionado era un aparato eficiente pero anti6estético, además como los primeros modelos
comerciali"ados eran )de ventana*, las obras !ue se debían reali"ar para su colocación eran engorrosas. 7oy,
los e!uipos splits han facilitado esta tarea sin mencionar !ue sus dise&os son mucho más estéticos+ en la
%ltima feria de climati"ación llevada a cabo en Espa&a, se introdu$eron 89 nuevos sistemas de refrigeración y
calefacción.
P%INCIP$!E" CMPNEN#E" DE N "I"#EM$ DE %EF%I&E%$CI.N
Para !ue un sistema de refrigeración funcione correctamente y el ciclo frigorífico se lleve a cabo, hacen falta
una serie de componentes indispensables para !ue el refrigerante cambie de estado dentro del circuito y
“ fabricar el frío” sea posible. :e esta manera construimos un -istema de ;efrigeración para electrodomésticos
como neveras, cámaras frigoríficas, aire acondicionado y cual!uier sistema de producción de frío.
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P;<E- P;=>#=PLE- :EL "I"#EM$ DE %EF%I&E%$CI.N
%ECEP#% /DEP."I#- -u función consiste en proporcionar el almacenamiento para el lí!uido procedente
del condensador para !ue haya un suministro constante de lí!uido para el evaporador, seg%n las necesidades
del mismo.
!NE$ DE !3ID- -u función consiste en llevar el refrigerante lí!uido desde el receptor hacia el control deflu$o de refrigerante
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CN#%! DE F!4 DE %EF%I&E%$N#E.6 -us funciones consisten en medir la cantidad adecuada de
refrigerante !ue va hacia el evaporador y en reducir la presión del lí!uido !ue entra en el evaporador, para !ue
así el lí!uido se evapore en el evaporador a la temperatura ba$a deseada.
E5$P%$D%- -u función consiste en proporcionar una superficie de transferencia de calor a través de la cual
el calor pasa del ambiente refrigerado al refrigerante evaporado.
!INE$ DE $"PI%$CI.N- -u función consiste en llevar el vapor de presión ba$a desde el evaporador hacia la
entrada de aspiración del compresor.
CMP%E"%- -us funciones consisten en extraer el vapor del evaporador y en aumentar la temperatura y
presión del vapor para !ue éste pueda condensarse con los medios de condensación normalmente disponibles.
!NE$ DE DE"C$%&$- -u función es entregar el vapor a presión alta y temperatura alta desde
el compresor hasta el condensador.
CNDEN"$D%.6 -u función es proporcionar una superficie de intercambio de calor a través de la cual el calor
pasa del vapor refrigerante caliente a un medio de condensación 'aire o agua, generalmente(.
L:? :E L< 2 @A.6 Bn sistema de refrigeración se divide en dos partes seg%n la presión !ue el refrigerante
e$erce en estas dos partes.
L:? :E @A.6 La parte de a7a 8resi)n (el siste'a se compone del control de flu$o de refrigerante, el
evaporador y la línea de aspiración. La presión !ue e$erce el refrigerante en estas partes es la presión ba$a
necesaria para !ue el refrigerante se evapore en el evaporador. Esta presión se conoce como )presión ba$a*,
)presión del lado ba$a*, )presión de aspiración* o )8resi)n (e e9a8oraci)n).
!$D DE $!#$- La parte de alta presión del sistema se compone del compresor, la línea de descarga,
el condensador, el receptor y la línea de lí!uido. La presión !ue e$erce el refrigerante en esta parte del sistema
es la presión alta necesaria para la condensación del refrigerante en el condensador. Esta presión se llama
)presión alta*, )presión de descarga* o )presión de condensación*.
Los puntos divisorios ente los lados de presión alta y ba$a del sistema son el control de flu$o de refrigerante,
donde la presión del refrigerante se reduce de la presión de condensación a la presión de evaporación, y las
válvulas de descarga en el compresor, a través de las cuales el vapor de alta presión se expulsa después de la
compresión.
#IP" DE! "I"#EM$ DE %E&%I&E%$CIN
ENF%I$MIEN# P% !3ID
El la figura 8 se muestra un diagrama donde están representados es!uemáticamente los componentes de un
sistema de refrigeración por lí!uido. -e ha supuesto un volumen !ue representa la "ona caliente y de donde
hay !ue extraer el calor.
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Cigura 8.
?bserve !ue el sistema funciona como un ciclo cerrado donde el lí!uido refrigerante se recircula
constantemente por una camisa !ue rodea la "ona caliente para enfriarla.
El lí!uido es movido por una bomba!ue se acciona desde la polea del cigDe&al, de manera !ue siempre !ue
este funcione, la bomba hace circular el lí!uido al sistema, una válvula de control de flu$o cuya apertura
depende de la temperatura, restringe el flu$o de refrigerante en mayor o menor medida de acuerdo a esta, y así
garanti"ar una temperatura temostatada en el agua !ue sale del motor y con ello su temperatura de traba$o.
Esta válvula se conoce como termostato.
El refrigerante caliente procedente del motor se hace circular por un intercambiador de calor dotado de
m%ltiples tubos con aletas, conocido como radiador, por el !ue se hace circular un flu$o de aire externo
representado con flechas a"ules para enfriarlo.
Bna hélice accionada eléctricamente o bien desde el motor a través de un embrague térmico induce el flu$o de
aire para el funcionamiento del intercambiador de calor.
Por %ltimo un sensor especial alimenta el indicador al conductor, !ue puede ser una se&al luminosa de
alarma o un aparato indicador de la temperatura o ambos. El aparato indicador de la temperatura
generalmente es un termómetro de termo resistencia.
En la figura se muestra un es!uema más real del sistema de refrigeración por lí!uido. ?bserve la existencia
del tan!ue de reserva de refrigerante y como este está conectado al radiador a través de un conducto donde la
propia tapa del radiador opera como válvula de apertura.
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Cigura .
ENF%I$MIEN# P% $I%E
El es!uema de la figura F sirve para ilustrar un diagrama simplificado de un sistema de enfriamiento por aire
!ue pudiera ser utili"ado en un automóvil.
Cigura F.
Bna hélice radial movida desde el cigDe&al del motor a través de una correa, está ubicada dentro de un cuerpo
de forma adecuada para dirigir el flu$o de aire hacia la camisa del cilíndro !ue es la parte a refrigerar. El
diámetro de la hélice así como la relación de transmisión entre las poleas están bien elaborados para garanti"ar
la cantidad de aire necesario. La camisa del cilindro está dotada de aletas para aumentar la superficie de
transferencia de calor con el aire y así me$orar el enfriamiento.
Bn termostato, !ue puede ser mecánico o electro6mecánico, regula la apertura de la compuerta de salida de
acuerdo a la temperatura del aire procedente de la camisa para mantener el motor a la temperatura óptima.
Este mecanismo es en cierto modo auto compensado, ya !ue a medida !ue crece la velocidad del motor y se
producen más ciclos de combustión, automáticamente se genera más aire de enfriamiento debido al propio
aumento de la velocidad de rotación de la hélice !ue está acoplada al cigDe&al.
DIFE%EN#E" #IP" DE &$"E" %EF%I&E%$N#E" /C$%$C#E%"#IC$"
moníaco1 un!ue el amoníaco es tóxico, algo inflamable y explosivo ba$o ciertas condiciones, sus excelentes
propiedades térmicas lo hacen ser un refrigerante ideal para fábricas de hielo, para grandes almacenes de
enfriamiento, etc., donde se cuenta con los servicios de personal experimentado y donde su naturale"a tóxicaes de poca consecuencia. El amoníaco es el refrigerante !ue tiene más alto efecto refrigerante por unidad de
peso. El punto de ebullición del amoníaco ba$o la presión atmosférica estándar es de 6,G#, las presiones en
el evaporador y el condensador en las condiciones de tonelada estándar es de 684G# y FHG# son F9,I libras
por pulgada y 83J, libras por pulgadaK abs. , respectivamente, pueden usarse materiales de peso ligero en la
construcción del e!uipo refrigerante. La temperatura adiabática en la descarga es relativamente alta, siendo de
J,JG# para las condiciones de tonelada estándar, por lo cual es adecuado tener enfriamiento en el agua tanto
en el cabe"al como en el cilindro del compresor. En la presencia de la humedad el amoníaco se vuelve
corrosivo para los materiales no ferrosos.
El amoníaco no es miscible con el aceite y por lo mismo no se diluye con el aceite del cárter del cigDe&al del
compresor. :eberá usarse un separador de aceite en el tubo de descarga de los sistemas de amoníaco. El
amoníaco es fácil de conseguir y es el más barato de los refrigerantes. -u estabilidad !uímica, afinidad por el
agua y no6miscibilidad con el aceite, hacen al amoníaco un refrigerante ideal pare ser usado en sistemas muy
grandes donde la toxicidad no es un factor importante.
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%efrigerante 221 #onocido con el nombre de Creón , se emplea en sistemas de aire acondicionado
domésticos y en sistemas de refrigeración comerciales e industriales incluyendo1 cámaras de conservación e
instalaciones para el procesado de alimentos1 refrigeración y aire acondicionado a bordo de diferentes
transportes+ bombas de calor para calentar aire y agua. -e pude utili"ar en compresores de pistón, centrífugo y
de tornillo. El refrigerante '#7#=C( tiene un punto de ebullición a la presión atmosférica de 9H,G#. Las
temperaturas en el evaporador son tan ba$as como IG#. ;esulta una gran venta$a el calor relativamente
pe!ue&o del despla"amiento del compresor. La temperatura en la descarga con el refrigerante es alta, la
temperatura sobrecalentada en la succión debe conservarse en su valor mínimo, sobre todo cuando se usan
unidades herméticas motor6compresor. En aplicaciones de temperatura ba$a, donde las relaciones decompresión altas, se recomienda tener en enfriamiento con agua al cabe"al y a los cilindros del compresor. Los
condensadores enfriados por aire empleados con el refrigerante , deben ser de tama&o generoso. un!ue el
refrigerante es miscible con aceite en la sección de condensación a menudo suele separársele del aceite en
el evaporador. >o se han tenido dificultades en el retorno de aceite después del evaporador cuando se tiene el
dise&o adecuado del serpentín del evaporador y de la tubería de succión. -iendo un fluorcarburo, el refrigerante
es un refrigerante seguro. -e comerciali"a en cilindros retornables '#ME( de 43,I Ng, cilindros desechables
de ,3 g, cilindros desechables de 8F,38 g y ca$as de 8 latas de 4,8H g cada una.
%efrigerante 12:1 Es un sustituto viable para el freón 88 como refrigerante. Las propiedades termodinámicas y
físicas del refrigerante 8F en con$unto con sus características de no6inflamabilidad lo convierte en un
reempla"o eficiente del Creón 88 en chillers centrífugos. El refrigerante 8F fue dise&ado para traba$ar ene!uipos nuevos existentes. #uando se considere u reacondicionamiento para refrigerante 8F de un e!uipo
existente, debe considerarse el ciclo de vida %til del e!uipo, la diferencia de costo de operación y mantenimiento
y el costo de reacondicionamiento. Los e!uipos nuevos !ue han sido dise&ados para traba$ar con el refrigerante
8F tienen menor costo de operación comparada con los e!uipos existentes. :ebido a !ue tiene un olor tan
leve !ue no se puede detectar por medio del olfato es necesaria una verificación frecuente de fugas y la
instalación de detectores de fugas por áreas cerradas utili"adas por el personal. -e comerciali"a en tambores
de F,4g, tambores de JH,Ig y tambores de 94,F3g. -u composición en peso es de 8HH5 7C#68F.
%efrigerante 1:;-a1 El refrigerante marca -uva8F9a, ha sido introducido por :uPont, como reempla"o de los
clorofluorocarbonos '#C#( en muchas aplicaciones. La producción de #C# es reempla"ada por el
hidrofluorucarbono 7C#68F9K. Este refrigerante no contiene cloro y puede ser usado en muchas aplicaciones
!ue actualmente usan #C#68. -in embargo en algunas ocasiones se re!uieren cambios en el dise&o del
e!uipo para optimi"ar el desempe&o del -uva 8F9K en estas aplicaciones. Las propiedades termodinámicas y
físicas del -uva 8F9K y su ba$a toxicidad lo convierten en un reempla"o seguro y muy eficiente del #C#68 en
muchos segmentos de la refrigeración industrial más notablemente en el aire acondicionado automotri",
e!uipos domésticos, e!uipo estacionario pe!ue&o, e!uipo de supermercado de media temperatura y chillers,
industriales y comerciales. El -uva8F9a ha mostrado !ue es combustible a presiones tan ba$as como 4,4 psig a
8IIG# cuando se me"clan con aire a concentraciones generalmente mayores al 3H5 en volumen de aire.
ba$as temperaturas se re!uieren mayores presiones para la combustibilidad. >o deben ser me"clados con el
aire para pruebas de fuga. En general no se debe permitir !ue estén presentes con altas concentraciones de
aire arriba de la presión atmosférica. -e comerciali"an en cilindros retornables '#ME( de 43,Ig, cilindros
desechables de 8F,38g, y ca$as de 8 latas de F,9Hg cada una. <emperatura del evaporador 6IG# a IG#. -u
composición en peso es de 8HH5 7C#68F9K.
%efrigerante ;0<c=;101 :uPont los comerciali"a con el nombre de -uva J8HH respectivamente. ;eempla"an el
7#C#6 en el aire acondicionado doméstico en aplicaciones en el calentamiento de bombas. El -uva JHHH
sirve para e!uipos nuevos o en servicio, tiene un desempe&o similar del 7#C#6 en el aire acondicionado. El
-uva J8HH sirve solo para e!uipos nuevos y es un reempla"o del Creón de mayor capacidad. -e
comerciali"a en cilindros desechables de 3,g y en ca$as de 8 latas de F,9Hg cada una. -u composición en
peso es de 3H5 7#C#6, F5 7C#684K y I5 7#C#689.
%efrigerante ;01>1 #omerciali"ado por :uPont con el nombre de -uva MPFJ. lgunas aplicaciones de esterefrigerante son refrigeradores domésticos, congeladores, e!uipos de refrigeración para alimentos de media
temperatura de humidificadores, má!uinas de hielo y má!uinas expendedoras de bebidas.
<iene capacidades y eficiencia comparables a las del Creón 8, en sistemas !ue operan con una temperatura
de evaporación de 6FG# '68HGC( y superiores. -e comerciali"an en cilindros retornables '#O<( de II8g,
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cilindros retornables de 43,Ig, cilindros desechables de 3,g y ca$as de 8 latas de F,9Hg cada una. -u
composición en peso es de 3H5 7#C#6, 8F5 7#C684K y I5 7#C#689.
%efrigerante ;01-1 #omerciali"ado por :uPont con el nombre de -uva MP33, provee capacidades
comparables al #C#68 en sistemas !ue operan a temperatura de evaporación deba$o de los 6FG# '6 8HGC(,
haciéndolo adecuado para el uso en e!uipos de transporte refrigerado y en congeladores domésticos y
comerciales. <ambién puede sr utili"ado para reempla"ar en e!uipos !ue usan ;64HH. -e comerciali"a en
cilindros retornables '#O<( de II8g, cilindros retornables de 43,Ig y cilindros desechables de 8F,38g. -us
composición en peso es de 3H5 7#C#6, 8F5 7C#684K y I5 7#C#689.
%efrigerante ;02>1 #omerciali"ado por :uPont con el nombre de -uva 7PH, reempla"a al ;64H en sistemas
de media y ba$a temperatura. <iene aplicaciones muy variadas en la industria de la refrigeración. Es usado
ampliamente en aplicaciones de supermercados, almacenamiento y transporte de alimentos en sistemas de
cascada de temperatura. ?frece buena capacidad y eficiencia sin sufrir los incrementos de presión y
temperatura en la descarga del compresor, lo cual si sucede cuando un e!uipo es convertido 7#C#6. -e
comerciali"a en cilindros retornables '#ME( de 9J,Jg y cilindros desechables de 8F.4 g. -u composición en
peso es de 3H5 7#C#6, F,45 7C#684 y 5 de propano.
%efrigerante ;021 #omerciali"ado por :uPont con el nombre de -uva 7P8, todos los refrigerantes
designados 7P fueron dise&ados para reempla"ar al ;64H en sistemas de refrigeración de temperatura media
y ba$a. Está dise&ado para el reacondicionamiento de e!uipos como má!uinas de hielo. demás ofrece más
alta eficiencia comparado con el ;64H y una capacidad relativamente me$or. -in embargo el mayor contenido
de 7#C#6 resulta en temperaturas de descarga de compresor en un rango de 89G# '4GC(. -e comerciali"a
en cilindros desechables de 4,Jg. -u composición en peso es de 3H5 7#C#6, F5 7C#684 y 5 de
propano.
?i(rocaruros (irectos+ Los hidrocarburos directos son un grupo de fluidos compuestos en varias
proporciones de los dos elementos hidrógeno y carbono. lgunos son el Metano, etano, butano, etileno e
isobutano. <odos son extremadamente inflamables y explosivos. un!ue ninguno de estos compuestos absorbe
humedad en forma considerable, todos son extremadamente miscibles en aceite para todas las condiciones. -u
uso ordinariamente está limitado a aplicaciones especiales donde se re!uieren los servicios de personal
especiali"ado.
$gentes secantes (e refrigera(ores1 Llamados también desecantes, con frecuencia se emplean en sistemas
de refrigeración para eliminar la humedad del refrigerante. Pueden ser un material gelatinoso de sílice 'dióxido
de silicio(, al%mina activa 'óxido de aluminio( y drierita 'sulfato de calcio anhidrinoso(. El material gelatinoso de
sílice y la al%mina activa, son desecantes del tipo de absorción y tienen forma granular. La drierita es un
desecante del tipo de absorción y se le consigue en forma granular o en forma de barras vaciadas. Oabriel
#aprarulo.
#$@!$ DE %EEMP!$A DE %EF%I&E%$N#E"*<abla de ;eempla"o y aplicación ;efrigerantes :uPont =-#E?>Q :uPont =-#E?>Q ;efrigerantes -erie J
es la más completa línea de refrigerantes 7C#Rs !ue funcionan como reempla"o en e!uipos para #C#Rs y
7#C#Rs. :estacados por su excelente desempe&o en e!uipos de #onservación, #ongelación y ire
condicionado utomotri"1
%efrigerante %ee'8laBa $8licaci)n
=-#E?>Q
M?J
;6
Enfriadores de agua, refrigeración de media
y ba$a temperatura y ire condicionado
;esidencial y #omercial de expansióndirecta.
=-#E?>Q
M?9JPlus
;68, 7#C# !ue
contienen me"clas 'e$.,
ire condicionado utomotri". ire
condicionado Estacionario y ;efrigeración
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%efrigerante %ee'8laBa $8licaci)n
MPFJ, MP33, ;69HJ( de media temperatura de expansión directa.
=-#E?>Q
M?4J;6
ire condicionado Estacionario y
;efrigeración de media temperatura de
expansión directa.
=-#E?>Q
M?IJ;6
-istemas de ;efrigeración y ire
condicionado.
#ala (e %ee'8laBo + a8licaci)n %efrigerantes DuPont "u9a
La familia :uPont -uvaQ provee seguridad, alto desempe&o para sistemas de ire condicionado automotrí",
residencial y comercial, refrigeradores del hogar, supermercados y otros usos comerciales.
%efrigerante %ee'8laBa $8licaci)n
-uvaQ J4;68F, ;6F,
and ;64HF
Muy ba$a temperature '69HG# to 68H8G#(
#ongeladores médicos, #ámaras ambientales.
-uvaQ 8F ;688Enfriadores centrífugos de ba$a presión. E!uipos
centrífugos nuevos.
-uvaQ 89 ;6889 Enfriadores centrífugos.
-uvaQ 8F9a
Mobile;68
-istemas de ire condicionado utomotri".
;eacondicionamiento para sistemas de ire
condicionado móvil !ue utili"an ;68.
-uvaQ 8F9a ;68
Media y alta temperatura para refrigeración comercial
estacionaria, e!uipos de enfriamiento y aplicaciones
del hogar. ;eacondicionamiento para ;68 en
e!uipos existentes de ;efrigeración y ire
condicionado.
-uvaQ 9H9 ;64H E!uipo de ;efrigeración comercial. E!uipo nuevo ye!uipo existente de ;64H.
-uvaQ 9HI# ;6
ire condicionado comercial y residencial nuevo o
existente. @ombas de calor residencial y comercial
nuevas o existentes. plicaciones de media
temperatura.
-uvaQ 9H ;64H
E!uipo existente de refrigeración comercial para
sistemas de supermercados de media y ba$a
temperatura.
-uvaQ 9HJ ;68E!uipo de sustitución de media y ba$a temperatura
para sistemas de supermercado.
-uvaQ 98H ;6 E!uipos nuevos de ire condicionado residencial y
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%efrigerante %ee'8laBa $8licaci)n
comercial y bombas de calor.
-uvaQ 4HI;6 and ;6
4HE!uipo de refrigeración comercial.
-uvaQ 7PH ;64HE!uipo de refrigeración comercial de media y ba$a
temperatura.
-uvaQ 7P8 ;64H Má!uinas de hielo E!uipo =ce machines
-uvaQ MPFJ ;68E!uipo de sustitución de media y ba$a temperatura
para sistemas de supermercado.
-uvaQ MP33;68 and ;6
4HH
-istemas estacionarios de sustitución de ;68 para
congeladores comerciales. <ransporte refrigerado de
;68.
CIC! DE C$%N#
En el siglo S=S el ingeniero francés >icolás #arnot concibió, estudió y desarrolló un ciclo termodinámico,
!ue constituye el ciclo básico de todos los motores térmicos, en el1
• -e suministra al motor energía en forma de calor a temperatura elevada.
• La acción del calor permite reali"ar un traba$o mecánico al motor.
• El motor cede calor al foco de temperatura inferior.
El ciclo de #arnot es un ciclo teórico y reversible, su limitación es la capacidad !ue posee un sistema para
convertir en calor el traba$o, se utili"a en las má!uinas !ue usan vapor o una me"cla de combustible con
aire u oxígeno.
;epresentado en un diagrama p6v se obtiene la siguiente figura1
=magen 89. periodni. #opyright
El ciclo se divide en cuatro etapas, cada una de las cuales se corresponde con una transformación
termodinámica básica1
• Etapa ( Expansión isotérmica
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En el gráfico es el paso del estado 8 al estado . Es un proceso isotermo y por ser un gas perfecto eso
hace !ue la temperatura se mantenga constante <8.
El gas se encuentra en un estado de e!uilibrio inicial representado por p8, T8, <8, en el interior del
cilindro. -e produce una expansión isotérmica entre 8 y , hasta alcan"ar los valores p, T, <8, el
sistema reali"a un traba$o U8 positivo 'aumenta el volumen, luego es un traba$o hecho por el sistema,
traba$o positivo(, comunicando energía al entorno, por otro lado como la variación de energía interna ha de
ser cero, toma un calor del entorno e!uivalente /81
• Etapa @( Expansión adiabática
-e parte del punto y se llega al estado F.
Por ser un proceso adiabático no hay transferencia de calor, el gas debe reali"ar un traba$o, elevando
el émbolo, para lo !ue el cilindro debe estar aislado térmicamente, alcan"ándose los valores p F, TF, <.
• Etapa #( #ompresión isotérmica
Entre los estados F y 9, hasta alcan"ar los valores p 9, T9, <, siendo el traba$o reali"ado por el pistón. En
este caso es un traba$o de compresión 'negativo(, se recibe energía del entorno en forma de traba$o y se
cede una energía e!uivalente en forma de calor1
• Etapa :( #ompresión adiabática
Entre los estados 9 y 8 cerrándose el ciclo.
-e alcan"an de nuevo los valores p8, T8, <8sin transferencia de calor con el exterior.
#onsideramos ahora el efecto global del ciclo.
• El traba$o neto U reali"ado durante el ciclo por el sistema será el representado por la superficie
encerrada en el trayecto 866F6968.
• La cantidad neta de energía calorífica recibida por el sistema será la diferencia entre / y /8.
Para calcular el rendimiento de un ciclo de #arnot se emplea la misma expresión mencionadaanteriormente1 En la práctica es mucho más difícil obtener los valores de los calores trasegados !ue los
valores de la temperatura 'en grados Nelvin( de los dos focos, !ue se conocen por la lectura de un
termómetro, y se puede considerar !ue la transmisión de calor es proporcional a las temperaturas de
ambos focos sin !ue se cometa un error apreciable 'recuerda !ue son gases perfectos y !ue la variación
de energía interna es fución exclusiva de la variación de temperatura( por lo !ue se puede escribir1
2 por lo tanto se puede expresar el rendimiento como1
7/25/2019 DEFINICIÓN DEREFRIGERACIÓN ..123
http://slidepdf.com/reader/full/definicion-derefrigeracion-123 13/13
El rendimiento de este tipo de má!uinas será mayor cuanto mayor sea la diferencia entre las temperaturas
del foco caliente <8 y el foco frío <.
Existen otros ciclos termodinámicos !ue también poseen el rendimiento máximo aun!ue se utili"an mucho
menos !ue el de #arnot.