FUNDAMENTOS DE REFRIGERACION

PRESENTACION EN ESPAÑOL

Mayo 2010

Renato C. OLvera

Index

ESTADOS DE LA MATERIAESTADOS 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 / ENFRIAMIENTOREFRIGERACION / ENFRIAMIENTO

• Cuando dos cuerpos a diferentestemperaturas se ponen en contacto, el cuerpo con mayor contenido de calorcede energia enfriandose porconsecuencia.

CONCEPTOS FISICOS APLICADOS CONCEPTOS FISICOS APLICADOS A LA REFRIGERACIONA LA REFRIGERACION

• PRESION• VOLUMEN• TEMPERATURA• CALOR• SATURACION• EXPANSION• EVAPORACION• COMPRESION• CONDENSACION

SATURACIONSATURACION

•• COEXISTENCIA DE LIQUIDO Y VAPORCOEXISTENCIA DE LIQUIDO Y VAPOR•• VARIA CON LA PRESION Y EL VARIA CON LA PRESION Y EL

REFRIGERANTE EN CUESTIONREFRIGERANTE EN CUESTION•• PUNTO DE DIVISION ENTRE PUNTO DE DIVISION ENTRE

SUPERCALOR Y SUBENFRIAMIENTO.SUPERCALOR Y SUBENFRIAMIENTO.•• TEMPERATURA ES PREDECIBLE.TEMPERATURA ES PREDECIBLE.

COEXISTENCIA DE LIQUIDO COEXISTENCIA DE LIQUIDO Y VAPORY VAPOR

LIQUIDO EN CONTACTO DIRECTO LIQUIDO EN CONTACTO DIRECTO CON SU VAPOR, DICHO LIQUIDO CON SU VAPOR, DICHO LIQUIDO CONTINUA EVAPORANDOSE AL CONTINUA EVAPORANDOSE AL AUMENTAR SU CONTENIDO DE AUMENTAR SU CONTENIDO DE CALOR PERO LA TEMPERATURA DE CALOR PERO LA TEMPERATURA DE LA MEZCLA LIQUIDO/VAPOR NO LA MEZCLA LIQUIDO/VAPOR NO CAMBIA.CAMBIA.

PUNTO DE SATURACIONPUNTO DE SATURACION

VARIA CON LA PRESION Y EL VARIA CON LA PRESION Y EL REFRIGERANTE EN REFRIGERANTE EN CUESTIONCUESTION

PUNTO DE DIVISION ENTRE PUNTO DE DIVISION ENTRE SUPERCALOR Y SUPERCALOR Y

SUBENFRIAMIENTO.SUBENFRIAMIENTO.

VAPOR A PUNTO DE CONVERTIRSE EN VAPOR A PUNTO DE CONVERTIRSE EN LIQUIDO SI SE LE EXTRAE CALOR.LIQUIDO SI SE LE EXTRAE CALOR.

LIQUIDO A PUNTO DE EVAPORARSE SI SE LE LIQUIDO A PUNTO DE EVAPORARSE SI SE LE AGREGA CALOR.AGREGA CALOR.

CAMBIO DE ESTADO SUCEDE A CAMBIO DE ESTADO SUCEDE A TEMPERATURA CONSTANTE.TEMPERATURA CONSTANTE.

TEMPERATURA ES TEMPERATURA ES PREDECIBLE.PREDECIBLE.

–– EN RELACION A LA PRESION Y AL CALOR EN RELACION A LA PRESION Y AL CALOR ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE EN ESPECIFICO DEL REFRIGERANTE EN CUESTIONCUESTION

PUNTO DE EBULLICION PUNTO DE EBULLICION TEMPERATURA A LA QUE UNA SUSTANCIA TEMPERATURA A LA QUE UNA SUSTANCIA LIQUIDA SE TRANSFORAMA EN VAPOR A LIQUIDA SE TRANSFORAMA EN VAPOR A UNA VELOCIDAD QUE DEPENDE DE LAS UNA VELOCIDAD QUE DEPENDE DE LAS CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO Y LA CARACTERISTICAS DEL LIQUIDO Y LA PRESION A LA QUE SE ENCUENTRAPRESION A LA QUE SE ENCUENTRA

CONDENSACIONCONDENSACION•• VAPOR CAMBIANDO A SU ESTADO LIQUIDO VAPOR CAMBIANDO A SU ESTADO LIQUIDO

MEDIANTE LA REDUCCION DE LA MEDIANTE LA REDUCCION DE LA TEMPERATURA DEL VAPOR POR DEBAJO DE SU TEMPERATURA DEL VAPOR POR DEBAJO DE SU PUNTO DE SATURACION.PUNTO DE SATURACION.

•• INVOLUCRA PERDIDA DE CALORINVOLUCRA PERDIDA DE CALOR

•• PROCESO QUE PUEDE SER MANIPULADO PROCESO QUE PUEDE SER MANIPULADO CONTROLANDO LA PRESION DE LA MEZCLA CONTROLANDO LA PRESION DE LA MEZCLA LIQUIDO/VAPOR.LIQUIDO/VAPOR.

REFRIGERANTESREFRIGERANTES

•• SUSTANCIAS CUYA PRESION DE VAPOR SUSTANCIAS CUYA PRESION DE VAPOR ES ELEVADA Y CUYO CALOR ESPECIFICO ES ELEVADA Y CUYO CALOR ESPECIFICO ES ALTO EN SU FORMA LIQUIDA LO QUE ES ALTO EN SU FORMA LIQUIDA LO QUE LES PERMITE ABSORVER Y DISIPAR LES PERMITE ABSORVER Y DISIPAR CALOR FACILMENTE A PRESIONES CALOR FACILMENTE A PRESIONES RELATIVAMENTE BAJAS.RELATIVAMENTE BAJAS.

CLASIFICACION DE CLASIFICACION DE REFRIGERANTESREFRIGERANTES•• LOS REFRIGERANTES SE DIFERENCIAN LOS REFRIGERANTES SE DIFERENCIAN

POR SU PRESION DE VAPOR.POR SU PRESION DE VAPOR.•• LOS REFRIGERANTES CON BAJO PUNTO LOS REFRIGERANTES CON BAJO PUNTO

DE EBULLICION TIENEN PRESIONES DE DE EBULLICION TIENEN PRESIONES DE VAPOR RELATIVAMENTE ALTAS Y VAPOR RELATIVAMENTE ALTAS Y VICEVERSA.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.

EVAPORACIONEVAPORACION

•• DURANTE ESTE PROCESO EL DURANTE ESTE PROCESO EL REFRIGERANTE ABSORVE CALOR DEL REFRIGERANTE ABSORVE CALOR DEL ESPACIO O CUERPOS QUE LE RODEAN, ESPACIO O CUERPOS QUE LE RODEAN, ENFRIANDOLO (S).ENFRIANDOLO (S).

•• A MAYOR CONTENIDO DE CALOR EN LOS A MAYOR CONTENIDO DE CALOR EN LOS CUERPOS O ESPACIO, MAYOR CUERPOS O ESPACIO, MAYOR EVAPORACION POR UNIDAD DE TIEMPO. EVAPORACION POR UNIDAD DE TIEMPO.

Figura 6-3

CONDENSADORCONDENSADOR

INTERCAMBIADOR DE CALOR DISENADO PARA INTERCAMBIADOR DE CALOR DISENADO PARA FACILITAR LA TRANSFERENCIA DE CALOR FACILITAR LA TRANSFERENCIA DE CALOR ENTRE EL AIRE O AGUA Y EL REFRIGERANTE, ENTRE EL AIRE O AGUA Y EL REFRIGERANTE, GENERALMENTE COMPUESTOS DE GENERALMENTE COMPUESTOS DE SERPENTINES FORMANDO CIRCUITOS SERPENTINES FORMANDO CIRCUITOS MULTIPLES PARA AUMENTAR LA SUPERFICIE MULTIPLES PARA AUMENTAR LA SUPERFICIE DE CONTACTO Y REDUCIR LA CAIDA DE DE CONTACTO Y REDUCIR LA CAIDA DE PRESION.PRESION.

CONDENSACIONCONDENSACION

SI AL REFRIGERANTE EN FORMA DE SI AL REFRIGERANTE EN FORMA DE VAPOR LO ENFRIAMOS POR DEBAJO DE VAPOR LO ENFRIAMOS POR DEBAJO DE SU PUNTO DE SATURACION SU PUNTO DE SATURACION OBTENDREMOS REFRIGERANTE LIQUIDO.OBTENDREMOS REFRIGERANTE LIQUIDO.

EL PUNTO DE SATURACION DE UN EL PUNTO DE SATURACION DE UN LIQUIDO PUEDE ALTERARSE AL VARIAR LIQUIDO PUEDE ALTERARSE AL VARIAR LA PRESION A QUE ES SOMETIDO. LA PRESION A QUE ES SOMETIDO.

COMPRESIONCOMPRESION

LA VELOCIDAD DE LAS MOLECULAS DE LA VELOCIDAD DE LAS MOLECULAS DE VAPOR SON ACELERADAS POR MEDIOS VAPOR SON ACELERADAS POR MEDIOS MECANICOS, AUMENTANDO SU ENERGIA MECANICOS, AUMENTANDO SU ENERGIA (CINETICA) CALORIFICA Y PRESION.(CINETICA) CALORIFICA Y PRESION.ESTE PROCESO ES NECESARIO PARA ESTE PROCESO ES NECESARIO PARA RECICLAR EL REFRIGERANTE.RECICLAR EL REFRIGERANTE.PUNTO DE DIVISION ENTRE LA ALTA Y PUNTO DE DIVISION ENTRE LA ALTA Y BAJA PRESION. BAJA PRESION.

PROCESO DE REFRIGERACION

EL REFRIGERANTE LIQUIDO AL EVAPORARSE ABSORVE LAS BTU’S O KILOCALORIAS Y AL HACERLO SE TRANSFORMA EN UNA MEZCLA DE VAPOR Y GAS. 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 VAPORVAPOR A ALTA VAPOR A ALTA PRESION Y ALTA PRESION Y ALTA TEMPERATURATEMPERATURA

LIQUIDO A ALTA PRESION Y TEMPERATURA AMBIENTAL

LIQUIDO A BAJA PRESION Y BAJA TEMPERATURA

VAPOR A BAJA PRESION Y BAJA TEMPERATURA

REFRIGERACION POR COMPRESION REFRIGERACION POR COMPRESION MECANICAMECANICAHP

HT

Vapor

HP

HT

Liquid

LP

LT

Liquid

LP

LT

Vapor