1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION

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1 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
DIAGRAMA MOLLIER

2 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
CICLO REFRIGERACION SIMPLE Entalpia Compresor Condensador Recipiente Presión Evaporador

3 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
CICLO REFRIGERACION SIMPLE

4 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
CICLO REFRIGERACION SIMPLE

5 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
CICLO REFRIGERACION SIMPLE

6 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
RECALENTAMIENTO DE VAPOR Y SUBENFRIAMIENTO DE LIQUIDO Recalentamiento Recalentar es aumentar la Tª del refrigerante por encima de su punto de ebullición a una presión determinada. Cuando todo el refrigerante que circula por el evaporador se ha evaporado, este comienza a recalentarse. Es necesario que todo el refrigerante se evapore completamente antes de ser aspirado por el compresor, el cual no puede comprimir líquido. Por ello, recalentar un poco el gas antes de que llegue al compresor ayuda a que no se produzcan averías en el mismo. Recalentamiento útil: Diferencia entre la Tª del fluido a la salida del evaporador y la Tª de evaporación. Este recalentamiento aumenta un poco la potencia frigorífica ya que el calor extra es extraído en el evaporador. Valores de referencia: K Recalentamiento total: Diferencia entre la Tª del fluido a la entrada del compresor y la Tª de evaporación. Este recalentamiento es la suma del que se produce en el evaporador (útil) y en la tubería de aspiración (no útil). Valores de referencia: K

7 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
RECALENTAMIENTO DE VAPOR Y SUBENFRIAMIENTO DE LIQUIDO El recalentamiento es necesario para salvaguardar el compresor, pero es negativo para el rendimiento del ciclo frigorífico: - Aumenta ligeramente el trabajo de compresión específico (la curva isentrópica de referencia está más inclinada): COP ↓ - El compresor aspira menos caudal másico (el refrigerante más caliente es menos denso), por lo que la potencia frigorífica que da el mismo compresor es menor: Compresor más grande. - La Tª de descarga del compresor es mayor (posibles problemas con degradación de aceite): Menor durabilidad del compresor y de la instalación. - Se emplea mayor parte del condensador para desrecalentar el gas de descarga, con los que perdemos espacio para condensar: Condensador más grande.

8 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
RECALENTAMIENTO DE VAPOR Y SUBENFRIAMIENTO DE LIQUIDO Subenfriamiento  Subenfriar es disminuir la Tª del refrigerante por debajo de su punto de condensación a una presión determinada. Cuando todo el refrigerante que circula por el condensador se ha licuado, este comienza a subenfriarse. Dicho subenfriamiento siempre es beneficioso para el rendimiento del ciclo: - El porcentaje de vapor obtenido tras la expansión disminuye, con lo que tenemos más cantidad de líquido disponible para evaporar, con el consiguiente aumento del efecto frigorífico sin incrementar el trabajo del compresor: COP ↑ - Se contribuye a evitar el “flash-gas” o re-vaporización del líquido condensado antes de llegar a la válvula de expansión, lo que implicaría un mal funcionamiento de la válvula: Funcionamiento óptimo de la instalación.

9 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
RECALENTAMIENTO DE VAPOR Y SUBENFRIAMIENTO DE LIQUIDO

10 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
Tª DE EVAPORACION Y EFICIENCIA DEL CICLO A igualdad del resto de condiciones, una Tª de evaporación más alta conlleva un mejor rendimiento del ciclo: - Disminuye el trabajo de compresión específico: COP ↑ - La relación de compresión es menor, por lo que la zona muerta del compresor se reduce, aspirándose más caudal másico por ciclo: Compresor más pequeño. - El compresor aspira más caudal másico (el refrigerante a más presión es más denso), por lo que la potencia frigorífica que da el mismo compresor es mayor: Compresor más pequeño. - La Tª de descarga del compresor es menor: Mayor durabilidad del compresor y de la instalación. El porcentaje de vapor obtenido tras la expansión disminuye, con lo que tenemos más cantidad de líquido disponible para evaporar, con el consiguiente aumento del efecto frigorífico sin incrementar el trabajo del compresor: COP ↑ Valores orientativos:

11 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
Tª DE CONDENSACION Y EFICIENCIA DEL CICLO A igualdad del resto de condiciones, una Tª de condensación más baja conlleva un mejor rendimiento del ciclo: - Disminuye el trabajo de compresión: COP ↑ - La relación de compresión es menor, por lo que la zona muerta del compresor se reduce, aspirándose más caudal másico por ciclo: Compresor más pequeño. - La Tª de descarga del compresor es menor: Mayor durabilidad del compresor y de la instalación. - El porcentaje de vapor obtenido tras la expansión disminuye, con lo que tenemos más cantidad de líquido disponible para evaporar, con el consiguiente aumento del efecto frigorífico sin incrementar el trabajo del compresor: COP ↑ Valores orientativos:

12 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
CICLO DE REFRIGERACION SIMPLE REAL En una máquina frigorífica real, existen pérdidas de presión en las tuberías y en las válvulas, debido al rozamiento. La compresión, además, no es isentrópica. Esto da lugar a unas pequeñas variaciones respecto al ciclo frigorífico teórico.

13 1.2. CICLO DE REFRIGERACION POR COMPRESION
CICLO DE REFRIGERACION SIMPLE REAL Efecto de las pérdidas de presión sobre la eficiencia del ciclo - Las presión y Tª de evaporación y condensación no son constantes, sino que sufren una cierta caída de presión, de manera que la relación de compresión real es mayor que la teórica: COP ↓ - El compresor aspira menos caudal másico (el refrigerante a menos presión es menos denso y además tenemos mayor RC = mayor espacio muerto), por lo que la potencia frigorífica que da el mismo compresor es menor: Compresor más grande. Valores orientativos recomendados: Caída de presión en evaporador: < 0,1 bar ≈ 1K (Alta Tª evap, 5ºC / -10ºC) < 0,05 bar ≈ 1K (Baja Tª evap, -10ºC / -40ºC) Caída de presión en condensador: < 0,3 bar ≈ 1K (Alta Tª cond, 50ºC / 40ºC) < 0,2 bar ≈ 1K (Baja Tª cond, 40ºC / 20ºC) Caída de presión en línea aspiración: Caída de presión en línea líquido: