CICLO DE REFRIGERACIÓN

Fausto Sierra 1044245

INTRODUCCIÓNEl sistema de refrigeración es uno de los mas utilizados en la actualidad debido a la gran

necesidad de enfriar, congelar o ambientar un lugar. El ciclo de refrigeración consta de 4

procesos importantes: compresión, condensación, expansión y evaporación. La

compresión es efectuada con un compresor, la condensación tiene lugar en el

condensador, la expansión (baja presión) ocurren en la válvula, mientras que la

evaporación ocurre en el evaporador. Existen diversos fluidos de trabajo; en este estudio

se usara el R-12 como el fluido de trabajo. Este se encarga de trasportar el calor de un

lugar a otro. Utilizando el software Cyclepad podremos estudiar el ciclo de refrigeración

y analizar los factores que pueden influir en a la eficiencia del ciclo COP (Coeficiente de

Operación).

OBJETIVOS• Analizarelfuncionamientotérmicodelcicloderefrigeración.

• Evaluarcadaunodelosprocesosquecomponenelciclorefrigerante.

• Cargadeenfriamientodelciclo.

• EstablecerlasvariablesquemejoranelCOPdelciclorefrigeración.

• Planearestrategiasparaaumentarelrendimientodelciclorefrigerante.

PROBLEMA

ElR-12entraalcompresordeuncicloactualderefrigeraciónaunapresiónde100KPa,–5,unflujomásicode0.05Kg/s.Elrefrigeraneentra1.2Mpay45Laeficienciadelcompresoresde87%.

CONSTRUCCIÓN DEL SISTEMA

1. Compresor

2. Condensador

3. Válvuladeexpansión

4. Válvulaestranguladora.

DATOS Y ASUNCIONES

Compresor–Adiabático

Condensador–Isobárico

Válvula–isoentropica

Evaporador–Isobárico

FluidodetrabajoR-12

TentradaCompresor–(5C)

PentradaCompresor–(100KPa)

Pentradadelaválvula–(1.2MPa)

Tentradadelaválvula–(45C

ANÁLISIS Y RESULTADOS

DIAGRAMA T-S

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

ANÁLISIS DE SENSIBILIDAD

CONCLUSIONES

Unavezmás,graciasalaimplementacióndeCyclepadhasidoposibleestudiarelfuncionamientodelosciclosderefrigeración.Se comprueba queel rendimiento del ciclo refrigerante depende de la potenciaque consume el compresor y la cantidad de calor que absorbe el fluido en elevaporador.Enestoscicloses importanterecordarqueel interésseencuentraprecisamenteenlaabsorcióndecalordelambiente,porloquenoesposibleobtenergananciaseconómicasporlaobtencióndeenergíacomoenlosciclosdepotencia,sinoque,al contrario, existe una inversión económica para el regulamiento de latemperaturadelambiente.Porestoesesencialanalizarelconsumoenergéticodelcompresorparamantenerenfuncionamientodelciclo.Observandoelanálisisdecostoenergéticoenfuncióndelaeficienciadelcompresorsecomprueba,comoesde esperar, que mientras mas eficiente sea el compresor se reduce el costoenergéticodelciclo.Por otro lado, el COP del ciclo aumenta al aumentar por igual la presión deentrada al compresor. Esto sedebeaqueal aumentar lapresióndeentradaalcompresor,sereducelapresiónquedebeaplicarelcompresoralfluidodetrabajoparallevarloalapresióndeseaday,porende,sereducelapotenciaqueconsumeelcompresor.

REFERENCIAS

• Cengel,Y.&Michael,B.,2012.Termodinamica.NewYork:McGrawhill.• Wu,C.,2007.THERMODYNAMICSANDHEATPOWEREDCYCLES:ACOGNITIVEENGINEERINGAPPROACH.NewYork:Nova.

• Yañez,G.,2015.ElCicloBásicodeRefrigeraciónporCompresión.[Enlínea]Availableat:http://www.gildardoyanez.com/tips/ciclo-de-refrigeracion/[Últimoacceso:24Marzo2015].

• Sears,Zemansky,YoungyFreedman. “FísicaUniversitaria”.AddisonWesley.Undécimaedición.México2004.

• GonzálezO.R.,NúñezO.F. “ApuntesdePrincipiosdeEnergética”.UNAM.FacultaddeIngeniería.México1985.