GRADO EN INGENIERÍA MECÁNICA (GR. 1, 4) Enunciados de problemas de Termodinámica Técnica CURSO 2013-2014 Sistemas de refrigeración y bomba de calor 9.1.- Un ciclo de Carnot de refrigeración utiliza R-134a como fluido de trabajo. El refrigerante entra al condensador en estado de vapor saturado a 28 ºC, y sale de él como líquido saturado. Sabiendo que el evaporador funciona a -10 ºC, determine las siguientes variables específicas (es decir, por unidad de masa de refrigerante): el trabajo consumido por el compresor, el trabajo desarrollado por la turbina y el calor absorbido por el refrigerante a su paso por el evaporador. Obtenga, además, el coeficiente de operación del ciclo. 9.2.- Un ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor opera en situación estacionaria con R-134a como fluido de trabajo. Se sabe que al compresor entra vapor saturado a -15 ºC y del condensador sale líquido saturado a 25 ºC. Si el flujo másico medido es de 5 kg/min, determine: a. La potencia del compresor b. La capacidad de refrigeración c. El coeficiente de operación del ciclo. 9.3.- Se emplea amoniaco como fluido de trabajo en un ciclo de refrigeración por compresión de vapor. La temperatura del evaporador es de -20 ºC y la presión del condensador es 12 bar. En el compresor, cuyo rendimiento isentrópico tiene un valor de 0.85, entra vapor saturado, mientras que del condensador sale líquido a 28 ºC. Calcule: a. La potencia del compresor b. La capacidad de refrigeración c. El coeficiente de operación d. Las exergías destruidas en el compresor y en la válvula de expansión si la temperatura del ambiente es T0 = 28 ºC. 9.4.- Una vivienda necesita una potencia de calefacción de 12 kW para mantener la temperatura interior a 20 ºC cuando la temperatura exterior es de 5 ºC. Para cubrir estas necesidades se emplea una bomba de calor por compresión de vapor con refrigerante R-22. Determine las presiones de evaporación y condensación necesarias para esta aplicación tomando una diferencia de temperaturas de diseño de 5 K en los intercambiadores. Sabiendo que la salida del evaporador se tiene vapor saturado y a la salida del condensador, líquido saturado; calcule el flujo másico de refrigerante, la potencia del compresor y el coeficiente de operación de la máquina.