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CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR

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by

santos carballo

on 21 April 2014

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CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR
Refrigeración
Descripción del ciclo
Flujos energéticos
Ecuaciones para balance de energía
TERMODINÁMICA
DESCRIPCIÓN DETALLADA DEL CICLO
FLUJOS ENERGÉTICOS
BALANCE DE ENERGÍA
ANEXOS
Y REFERENCIAS
DESCRIPCIÓN GENERAL DEL CICLO
REFRIGERACIÓN
El campo de la refrigeración incluye los refrigeradores domésticos, la congelación de carnes, frutas y legumbres, enfriamiento de locales, fabricación de hielo, procesos industriales y plantas criogénicas
proceso mediante el cual un dispositivo retira energía de un depósito de temperatura baja para llevarlo a un depósito de temperatura alta
Los problemas presentados como consecuencia de las fugas de los primeros refrigerantes que causaron lesionados y muertos, en la década de los veinte, trajo como consecuencia la limitación y finalmente la prohibición del uso de los primeros refrigerantes.
El éter etílico fue el primer refrigerante utilizado para el comercio de sistemas por compresión de vapor en 1850, le siguieron otros como el amoniaco, dióxido de carbono, cloruro metílico, butano, etano y gasolina, entre otros

los refrigerantes R-134a y R-123 se han usado como reemplazos de los anteriores.
En 1928, la compañía Frigidaire Corporation, desarrolló el R-21, el primer miembro de la familia de los refrigerantes de clorofluorocarbonos
R-12 refrigerante más adecuado para uso comercial y le dio a esta familia de compuestos el nombre comercial de “freón”
R-12 y R-22 se han identificado como contribuyentes en la degradación de la capa de ozono y en el efecto invernadero
Este ciclo aprovecha la entalpía de transformación de las sustancias al cambiar de fase líquida a fase de vapor

En la figura podemos ver las partes que componen un refrigerador sencillo: el evaporador, lo que corresponde al congelador o hielera en un refrigerador doméstico; el condensador-enfriador, que es un serpentín con tubos con aletas ubicado en la parte posterior; el compresor que es un aparato cilíndrico que se ubica normalmente en la parte inferior de refrigerador y la válvula de expansión que es un tubo capilar.
El diagrama que representa los cuatro elementos mencionados con anterioridad y que conforman el ciclo
En el compresor se eleva la presión de la sustancia que se encuentra en su fase gaseosa y, por consiguiente, se eleva también su temperatura.

Después de salir del compresor, la sustancia, todavía en su fase gaseosa, entra al condensador-enfriador, donde rechaza calor al medio ambiente, debido a una diferencia de temperatura que guarda con éste.
Una vez que la sustancia en la fase líquida sale del condensador, entra a la válvula de expansión, produciéndole un estrangulamiento (en el que la entalpía a la entrada es igual a la de salida) que baja la presión de la sustancia y disminuye su temperatura a un valor menor que la temperatura ambiente, en un estado cercano al líquido saturado correspondiente a esta presión y temperatura
La sustancia se ha empezado a evaporar en la válvula de expansión, pero se procura que la mayor parte de la evaporación se lleve a cabo en el evaporador donde la sustancia toma la energía necesaria para su evaporación del medio que se desea refrigerar o enfriar. Este proceso es a presión y temperatura constantes.
Una vez que sustancia se ha evaporado totalmente, entra en el compresor para iniciar un nuevo ciclo al comprimir el gas y llevarlo a un estado de vapor sobrecalentado con un aumento en su presión y temperatura.

La sustancia baja su temperatura y después se condensa, cambiando de fase gaseosa a la fase líquida
ASOCIADOS AL CICLO
PROCESOS
Compresor: Adiabático
Condensador-enfriador: isobárico
Válvula de expansión: isoentálpico
Evaporador: isobárico
(2009) Ciclos de Refrigeración por Compresión de Vapor, Recuperado el 14 de abril de 2014 de: http://termoaplicadaunefm.files.wordpress.com/2009/02/tema-2-ciclos-de-refrigeracion1.pdf
Mitzytta, (2012) Ciclo de Refrigeración, Recuperado el 14 de abril de 2014 de: http://www.slideshare.net/mitzytta/ciclo-d-refrigeracion
(2011) Fundamentos en termodinámica y transmisión de calor, Recuperado el 14 de abril de 2014 de: https://www5.uva.es/guia_docente/uploads/2011/455/42611/1/Documento16.pdf
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