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REFRIGERACIÓN
Refrigeración
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Generalidades
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• La conservación de alimentos• La conservación de
medicamentos• Procesos industriales• Acondicionamiento de aire para
el confort de las personas• Acondicionamiento del aire por
necesidades operativas
Importancia
Generalidades
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Los refrigeradores son dispositivos cíclicos y los fluidos de trabajo utilizados en ellos se llaman refrigerantes.
•QL: Magnitud del calor extraído del espacio refrigerado a la temperatura TL.
•QH: Magnitud de calor rechazado hacia el espacio caliente a temperatura TH.
•W: Trabajo requerido para el funcionamiento del refrigerador.
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La capacidad de enfriamiento (carga de refrigeración) de un sistema de refrigeración, es decir, la tasa de calor extraído del espacio refrigerado, a menudo se expresa en términos de toneladas de refrigeración. Lo cual se refiere a la capacidad de un sistema de refrigeración que puede congelar 1 tonelada de agua líquida a 0°C en hielo a 0°C en 24 horas. Una tonelada de refrigeración es equivalente a 211 kJ/min
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Una regla empírica es que el COP mejora entre 2% y 4% por cada °C que eleva la temperatura de evaporación o que disminuye la temperatura de condensación
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Ejercicio
En un refrigerador se utiliza refrigerante 134ª como fluido de trabajo y opera en un ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor entre 1000 kPa y 200 kPa. Si el flujo másico del refrigerante es 0.05 kg/s, a) la tasa de eliminación de calor del espacio refrigerado y la entrada de potencia al compresor, b) la tasa de rechazo de calor hacia el ambiente y c) el COP del sistema.
Elementos del ciclo de refrigeración
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Aspectos para la selección del refrigerante:
a)Temperaturas del espacio a refrigerar y el ambiente a donde se disipará el calor extraído.
b)Inerte: No debe reaccionar con los materiales utilizados para la construcción de la máquina frigorífica ni con el lubricante.
c)Estabilidad química: No debe sufrir ningún tipo de transformación química dentro del rango de temperatura y presión de operación.
d)Toxicidad: Es importante que el refrigerante no presente efectos nocivos para la salud y/o el medio ambiente.
e)No debe ser explosivo ni inflamable. f) Olor penetrante: Por aspectos de seguridad, operación y costos, es
necesario que la circulación del refrigerante se realice en conductos totalmente herméticos y que las fugas en caso de ocurrir sean inmediatamente detectadas, por ello se prefieren los refrigerantes de aroma penetrante.
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R22 = R022 =1C,1H,2F,1Cl
C
? ?
? ?
Refrigeranteorgánico
Refrigerante inorgánico R7yz, yz = peso molecular
R717 = yz(NH3) = 1x14(N) + 3x1(H) = 17
R718 = yz(H2O) = 1x16(O) + 2x1(H) = 18 C
F F
Cl H
Efectos Ambientales
ODP: Potencial
Destructor delOzono
(depende del Cl)
GWP: Potencial
Causante del Efecto
Invernadero
Nomenclatura + características
Refrigerante R x y z (R0yz....6yz)
x = C - 1, Resto = Cl
z = Fy = H + 1
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Mezclas para un punto de ebullición de -64°C
-64°C
El R410 a, llamado Puron, es una mezcla 50/50 de R-32 y R-125; que sustituye al R-22.
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0,00
2,00
4,00
6,00
8,00
10,00
12,00
14,00
16,00
-40 -34 -28 -22 -16 -10 -4 2 8 14 20
T o [°C]
COP carnot COP real
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Compresor rotativo
Ejector Axial Radial centrífugo
Pistón encamisado
Alternativo-
rotativo
Libre MembranaLaberíntico Aletas TornilloAnillo
húmedo
Pistón
rotativo
Compresor dinámico De desplazamiento positivo
Pistón compresor
Doble ejeUn eje
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Los compresores de baja temperatura se aplican para equipos de congelación y refrigeradores
Los compresores de media, para enfriadores.
Los compresores de alta, para equipos de aire acondicionado
Se considera un compresor de baja temperatura, cuando la temperatura de evaporación se encuentra entre los rangos de: -35ºC ; -23ºC; -20ºC; -10ºC
Se considera un compresor de Media/Alta, cuando la temperatura de evaporación se encuentra en un rango de temperatura de evaporación de : -10ºC; -5ºC; 0ºC +7.2ºC.
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► Una buena lubricación es crucial para el funcionamiento adecuado y la optimización de la vida útil de la planta de refrigeración.
► Parte del calor de compresión pasa al aceite lubricante.
1. Compresor
2. Filtro de aceite
3. Medidor de flujo
4. Electroválvula
5. Visor
6. Separador de aceite
7. Visor de nivel de aceite
8. Termostato de aceite
9. Calentamiento aceite
10. Enfriamiento aceite
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Otros tipos de refrigeración
Ciclo de adsorción
Identificación de equipos de refrigeración
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Identificación de equipos de refrigeración
Identificación de fallas
Identificación de fallas
Ejercicio: Identifica los sistemas en el área, realiza una inspección e identifica las posibles fallas. Discute el caso y emite tus conclusiones
Identificación de fallas
Ejercicio: Identifica los sistemas en el área, realiza una inspección e identifica las posibles fallas. Discute el caso y emite tus conclusiones
Refrigeración
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GRACIAS
M. En I. Yazmin N. López Jaimes
ylopez@ecoves.org
Paseo de la Reforma 300, Piso 17. Col. Juárez. Del.
Cuauhtémoc. C.P. 06600.
Tel. 68112657, 41705110, 41705175
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