Bomba de calor

E.T.S.I. INDUSTRIALES DE MADRID
CÁTEDRA DE TERMODINÁMICA
BOMBA DE CALOR
Madrid, mayo de 1998
Bomba de Calor
1.1
Determinación de la potencia de entrada, calor producido y eficiencia de la bomba de calor para:
• Evaporador de agua
• Evaporador de aire
Calcularemos previamente la constante C que dará los Julios consumidos para que se realice una revolución:
C=
=
Se selecciona un caudal del 50% en el condensador, y se toman las siguientes medidas:
AGUA
t (s/rev)
t9 (ºC)
t7 (ºC)
c (g/s)
29,9
50,05
16,6
AIRE
30,6
50,05
16
10
10
Sabemos, además, que: Cp = 4,180 (J/gºC).
Con estos datos determinaremos los valores característicos de los dos tipos de evaporadores.
Evaporador de agua
• Potencia de entrada:
=
=
=
1
w
• Calor producido
=
=
=
w
• Eficiencia
=
=
=
Evaporador de aire
• Potencia de entrada:
=
=
=
w
• Calor producido
=
=
=
w
• Eficiencia
=
=
=
1.2
2
Representación de las curvas de eficiencia y calor producido para diferentes temperaturas de salida del
agua del condensador (t9):
Para realizar los cálculos utilizaremos el evaporador de aire (
), e iremos reduciendo el caudal en el condensador sucesivamente.
Obtenemos las siguientes medidas:
100%
t (s/rev)
t9 (ºC)
t7 (ºC)
c (g/s)
36,9
35
16
75%
34,2
40
16,4
50%
30,4
50
16,8
25%
28,8
57
17,8
20
15
10
5
100%
=
=
=
w
=
=
=
w
=
=
=
75%
=
=
=
w
3
=
=
=
w
=
=
=
50%
=
=
=
w
=
=
=
w
=
=
=
25%
=
=
=
w
4
=
=
=
w
=
=
=
A continuación representamos la gráfica
:
1588,40
1479,72
1387,76
819,28
t9
35
40
50
57
Y la gráfica
:
2,714
t9
35
5
2,343
1,953
1,092
40
50
57
1.3
Representación de un ciclo real en los diagramas p−h y t−s:
Ajustamos el caudal del condensador al 50%, y seleccionamos el evaporador de aire (
).
Tomamos los siguientes datos:
=
=
=
=
t1 = 12ºC
6
t2 = 66ºC
t3 = 43,5ºC
t4 = 8,5ºC
Y las presiones absolutas que se representan en los diagramas:
Pabsoluta = Pmanométrica + Patmosférica
Pabsoluta1 =
+
=
+
=
Pabsoluta2 =
+
=
+
=
1
6
7
8
9