fundamentos de refrigeracion

FUNDAMENTOS
DE
REFRIGERACION
PRESENTACION EN ESPAÑOL
Mayo 2010
Renato C. OLvera
Index
ESTADOS DE LA MATERIA
• LOS DIFERENTES ESTADOS DE LA
MATERIA SON MANIFESTACIONES
DE LA CANTIDAD DE ENERGIA QUE
DICHA MATERIA CONTIENE EN
RELACION AL MEDIO AMBIENTE QUE
LA RODEA Y A SU CALOR
ESPECIFICO.
REFRIGERACION / ENFRIAMIENTO
• Cuando dos cuerpos a diferentes
temperaturas se ponen en contacto, el
cuerpo con mayor contenido de calor
cede energia enfriandose por
consecuencia.
CONCEPTOS FISICOS APLICADOS
A LA REFRIGERACION
• PRESION
• VOLUMEN
• TEMPERATURA
• CALOR
• SATURACION
• EXPANSION
• EVAPORACION
• COMPRESION
• CONDENSACION
SATURACION
• COEXISTENCIA DE LIQUIDO Y VAPOR
• VARIA CON LA PRESION Y EL
REFRIGERANTE EN CUESTION
• PUNTO DE DIVISION ENTRE
SUPERCALOR Y SUBENFRIAMIENTO.
• TEMPERATURA ES PREDECIBLE.
COEXISTENCIA DE LIQUIDO
Y VAPOR
„
LIQUIDO EN CONTACTO DIRECTO
CON SU VAPOR, DICHO LIQUIDO
CONTINUA EVAPORANDOSE AL
AUMENTAR SU CONTENIDO DE
CALOR PERO LA TEMPERATURA DE
LA MEZCLA LIQUIDO/VAPOR NO
CAMBIA.
PUNTO DE SATURACION
ƒ VARIA CON LA PRESION Y EL
REFRIGERANTE EN
CUESTION
PUNTO DE DIVISION ENTRE
SUPERCALOR Y
SUBENFRIAMIENTO.
Q
VAPOR A PUNTO DE CONVERTIRSE EN
LIQUIDO SI SE LE EXTRAE CALOR.
Q
LIQUIDO A PUNTO DE EVAPORARSE SI SE LE
AGREGA CALOR.
Q
CAMBIO DE ESTADO SUCEDE A
TEMPERATURA CONSTANTE.
TEMPERATURA ES
PREDECIBLE.
– EN RELACION A LA PRESION Y AL CALOR
ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE EN
CUESTION
PUNTO DE EBULLICION
TEMPERATURA A LA QUE UNA SUSTANCIA
LIQUIDA SE TRANSFORAMA EN VAPOR A
UNA VELOCIDAD QUE DEPENDE DE LAS
CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO Y LA
PRESION A LA QUE SE ENCUENTRA
CONDENSACION
• VAPOR CAMBIANDO A SU ESTADO LIQUIDO
MEDIANTE LA REDUCCION DE LA
TEMPERATURA DEL VAPOR POR DEBAJO DE SU
PUNTO DE SATURACION.
• INVOLUCRA PERDIDA DE CALOR
• PROCESO QUE PUEDE SER MANIPULADO
CONTROLANDO LA PRESION DE LA MEZCLA
LIQUIDO/VAPOR.
REFRIGERANTES
• SUSTANCIAS CUYA PRESION DE VAPOR
ES ELEVADA Y CUYO CALOR ESPECIFICO
ES ALTO EN SU FORMA LIQUIDA LO QUE
LES PERMITE ABSORVER Y DISIPAR
CALOR FACILMENTE A PRESIONES
RELATIVAMENTE BAJAS.
CLASIFICACION DE
REFRIGERANTES
• LOS REFRIGERANTES SE DIFERENCIAN
POR SU PRESION DE VAPOR.
• LOS REFRIGERANTES CON BAJO PUNTO
DE EBULLICION TIENEN PRESIONES DE
VAPOR RELATIVAMENTE ALTAS Y
VICEVERSA.
EVAPORADOR & CONDENSADOR
† SON INTERCAMBIADORES DE CALOR
†SIMILITUDES: SE CONSIDERAN VENTANAS
A TRAVES DE LAS CUALES EL CALOR ENTRA
Y SALE EN UN SISTEMA DE REFRIGERACION.
CONTROL DE FLUJO
„
„
EL CYCLO DE REFRIGERACION EMPIESA EN
UNA TRAMPA DE PRESION U ORIFICIO
REDUCTOR QUE ES UN DISPOSITIVO QUE
REGULA EL FLUJO DE REFRIGERANTE HACIA
EL EVAPORADOR, PERMITIENDO LA
EXPANSION DEL FLUIDO Y POR LO TANTO
DISMINUYENDO SU PRESION
ES EL OTRO PUNTO DE SEPARACION DE
PRESIONES EN UN REFRIGERADOR.
EVAPORACION
• DURANTE ESTE PROCESO EL
REFRIGERANTE ABSORVE CALOR DEL
ESPACIO O CUERPOS QUE LE RODEAN,
ENFRIANDOLO (S).
• A MAYOR CONTENIDO DE CALOR EN LOS
CUERPOS O ESPACIO, MAYOR
EVAPORACION POR UNIDAD DE TIEMPO.
Figura 6-3
CONDENSADOR
z
INTERCAMBIADOR DE CALOR DISENADO PARA
FACILITAR LA TRANSFERENCIA DE CALOR
ENTRE EL AIRE O AGUA Y EL REFRIGERANTE,
GENERALMENTE COMPUESTOS DE
SERPENTINES FORMANDO CIRCUITOS
MULTIPLES PARA AUMENTAR LA SUPERFICIE
DE CONTACTO Y REDUCIR LA CAIDA DE
PRESION.
CONDENSACION
„
„
SI AL REFRIGERANTE EN FORMA DE
VAPOR LO ENFRIAMOS POR DEBAJO DE
SU PUNTO DE SATURACION
OBTENDREMOS REFRIGERANTE LIQUIDO.
EL PUNTO DE SATURACION DE UN
LIQUIDO PUEDE ALTERARSE AL VARIAR
LA PRESION A QUE ES SOMETIDO.
COMPRESION
„ LA
VELOCIDAD DE LAS MOLECULAS DE
VAPOR SON ACELERADAS POR MEDIOS
MECANICOS, AUMENTANDO SU ENERGIA
(CINETICA) CALORIFICA Y PRESION.
„ ESTE PROCESO ES NECESARIO PARA
RECICLAR EL REFRIGERANTE.
„ PUNTO DE DIVISION ENTRE LA ALTA Y
BAJA PRESION.
PROCESO DE REFRIGERACION
z EL REFRIGERANTE LIQUIDO AL
EVAPORARSE ABSORVE LAS BTU’S O
KILOCALORIAS Y AL HACERLO SE
TRANSFORMA EN UNA MEZCLA DE VAPOR
Y GAS.
z SI ESTE CAMBIO DE ESTADO PUEDE SER
CONTROLADO ES DECIR EN UNA CAMARA
CERRADA, ESTE VAPOR SE PODRA
ENFRIAR, CONDENSAR Y REUSARSE.
CICLO DE REFRIGERACION MECANICA POR
COMPRESION DE VAPOR
VAPOR A BAJA
VAPOR A ALTA
PRESION Y ALTA
TEMPERATURA
LIQUIDO A
ALTA PRESION
Y
TEMPERATURA
AMBIENTAL
PRESION Y BAJA
TEMPERATURA
LIQUIDO A BAJA PRESION Y BAJA
TEMPERATURA
REFRIGERACION POR COMPRESION
HP
LP
MECANICA
HT
LT
Vapor
Vapor
HP
LP
HT
LT
Liquid
Liquid