Refrigeración por compresión de vapor

Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
Refrigeración por compresión de vapor
TA
QA
Refrigerador
W
QB
TB
Martín Bárcenas
Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
Refrigeración por compresión de vapor
3
Condensador
Válvula
de
expansión
2
Compresor
4
Evaporador
Diagrama de flujo
Martín Bárcenas
1
Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
Refrigerador
Q
W
Q
Q
W
Q
Martín Bárcenas
Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
Refrigerador
Q B 4 Q1
βR =
=
W 1 W2
TA
4 Q1 = c p (T1 − T4 ) = h1 − h 4
1 W2
= h 2 − h1
h1 − h 4 h1 − h 3
=
βR =
h 2 − h1 h 2 − h1
ya que h 3 = h 4
Martín Bárcenas
QA
Refrigerador
QB
TB
W
Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
Ejemplo: Un ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor
utiliza freón 12 como fluido de trabajo. La unidad de refrigeración se
emplea para un acondicionador de aire, de manera que la
temperatura del evaporador es de 4.44 °C y la temperatura de
saturación en el condensador es de 32.3 °C, las entalpias y
entropias en cada uno de los cuatro estados son:
h1=189420 J/kg; h2=204800 J/kg; h3=40177 J/kg; h4=66784.44 J/kg
s1=694.02 J/kgK; s2=694.02 J/kgK; s3=156.8 J/kgK; s4=252.66 J/kgK
Calcular:
a) La energía absorbida por el freón en el evaporador.
b) El trabajo realizado por el compresor.
c) El coeficiente de operación del ciclo.
d) La potencia requerida por el ciclo, para tener 1 tonelada de refrigeración.
e) El incremento de entropia en cada proceso.
Martín Bárcenas
Facultad de Ingeniería
División de Ciencias Básicas
Martín Bárcenas