UNIVERSIDAD NACIONAL DEL SANTA

FACULTAD DE INGENIERÍA

Escuela Académico Profesional de Ingeniería Mecánica

INFORME DE REFRIGERACION Y ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE

ALUMNOS:

CHAVEZ HUINGO MARIANO ANTONIO

ORDINOLA PAIRAZAMAN FREDDY

PEÑA HILARIO ARTURO

CURSO: REFRIGERACION Y ACONDICIONAMIENTO DEL AIRE

DOCENTE: ING. CHERO BALLENA JOSE

CICLO: IX CICLO, 2016 - I

FECHA: 17 DE MAYO DE 2016

INFORME DE LABORATORIO REFRIGERACIÓN Y AIRE ACONDICIONADO

1. Objetivos de la práctica

1.1 General:

Evaluar el ciclo de refrigeración por compresión de Vapor con Refrigerante 134A

1.2 Objetivos Específicos:

Visualizar el proceso de Refrigeración por compresión de R-134ª bajo condiciones reales de

funcionamiento.

Determinar la capacidad de refrigeración

Determinar el trabajo del compresor

Determinar el COP ideal

Determinar el COP experimental o real

Determinar el máximo COP del ciclo de refrigeración

Representar en forma gráfica las condiciones de funcionamiento del ciclo.

2. Equipos y Materiales utilizados

- Termómetro

- Voltímetro

- Pinza Amperimétrica

- Vaso con agua

- Instalación que simule un refrigerador domestico

3. Procedimiento Experimental

3.1 Pre Laboratorio: Antes de empezar la práctica reconocimos los equipos que

utilizaríamos con el profesor encargado, equipos tales como voltímetro, termómetros y

pinza amperimétrica. Luego de revisar los equipos a utilizar pasamos a ver las medidas que

tomaríamos y en los puntos en que lo haríamos, en esta parte identificamos la partes de

un refrigerador x donde circula el refrigerante tales como el compresor, la válvula de

expansión, el condensador y el evaporizador, viendo así el circuito q recorre el refrigerante

y las diferentes etapas y cambios q sufre en cada parte de su recorrido.

3.2 Práctica: Una vez arranca el equipo de refrigeración por compresión de vapor

tomamos las medidas iniciales en los puntos identificados al comienzo de la práctica

que son: punto número 1 en la entrada del compresor, número 2 en la salida del

compresor, número 3 en la salida del condensador y número 4 en la entrada del

evaporizador. También tomamos medidas de la presión en la entrada y la salida del

compresor, luego medimos la intensidad de corriente y por último la temperatura del

agua dentro del vaso q se encuentra dentro del sistema de refrigeración por

compresión de vapor. Teniendo esto calculamos un intervalo de 8 minutos entre cada

toma de medidas haciendo un total de 10 tomas dándonos así los datos necesarios

para realizar este informe.

Identificamos los equipos a usar y describimos los componentes ubicados en nuestro

simulador de refrigerador doméstico.

Evaporador Compresor

Condensador Válvula de expansión

3.3 Reportes: Con los datos experimentales obtenidos en la práctica graficamos el ciclo de

refrigeración basado en las condiciones del experimento (P-h) y luego graficamos en el

mismo diagrama el ciclo de refrigeración ideal para luego calcular los COP en ciclos

real y teórico, con esto calcular el máximo COP del ciclo de refrigeración. Estos datos

se encuentran plasmados más adelante en el punto 6 de este informe.

Los datos experimentales dicen y sugieren que a la salida del condensador la

temperatura es mayor lo cual realmente es falso, lo que nos lleva a pensar que la

toma de datos se ha realizado con un error el cual se ve reflejado en esta incoherencia

termodinámica, luego tenemos que tratar los datos con cuidado para no aumentar el

error que se presentara.

Linea azul: indica el proceso según los datos obtenido

Línea verde indica e l proceso real que se

da en este ciclo de refrigeración

Diagrama T-s, contradicción de los resultados tomados en laboratorio

Diagrama P- h del ciclo de refrigeración real

Diagrama P-h de un ciclo real transpuesto con el diagrama P-h de un ciclo ideal

Presentación de los datos experimentales obtenidos en laboratorio

N° HORA T1 (°C) T2(°C) T3(°C) T4(°C) PA(Psi) PB(Psi) I(A) V(V) T Vaso (°C)

1 04:20 19.5 51 23 11.5 120 1 0.775 227 0

2 04:34 17 50 23 15 117 0.5 0.757 227 0

3 04:42 17 50 24 16 116 0.5 0.762 229 -10

4 04:50 19 54 23 17 117 0.5 0.75 224 -13

5 04:58 20 56 22.5 20 117 0.5 0.758 226 -1

6 05:06 20 55 24 18 116 0.5 0.752 225 -1

7 05:14 21 56 21.5 18 115 0.5 0.75 223 -1

8 05:22 19 53 23 16 113 0.5 0.738 226 -2

9 05:30 21 54 21 16 114 0.5 0.724 228 -2

10 05:38 20 53 22.5 16 110 0.5 0.725 221 -2

Reversibilidad en un compresor, entropía variable, comparada con una compresión isentropica

Ideal Sin Recalentamiento

3.4 Post-laboratorio, Evaluación de la práctica de los conceptos básicos, discusión de los

resultados de la práctica e interpretación de los resultados e interpretación gráfica de

los resultados obtenidos de la práctica.

Interpretación de graficas:

Los diagramas realizados muestran claramente las diferencias que existen entre un ciclo real y un

ciclo ideal, las condiciones más importantes son las que se ven en el proceso de compresión que

idealmente se considera isentropico el cual solo es aplicable para condiciones prácticas.

*En el proceso de compresión 1->2 el fluido refrigerante pasa del nivel de presión del evaporador

al condensador previamente este absorbe calor en la zona del evaporador para después perderlo

en la zona del condensador.

* Es importante resaltar también el recalentamiento que se da al fluido refrigerante para asegurar

que este ingrese al proceso de compresión sin humedad porque este perjudicaría al compresor

negativamente en erosiones en las camisas interiores del cilindro, el pistón, etc. El cual no es

apreciado en un ciclo de refrigeración ideal.

*Otro proceso importante es la caída de presión que se aprecia a lo largo del proceso de

refrigeración el cual es apenas notable en un ciclo real de refrigeración, pero no es considerado en

un ciclo ideal de refrigeración porque estas caídas de presión son irrelevantes.

Ciclo real con caída de presiona lo largo de todo el proceso de refrigeración

Real, Con Recalentamiento

Ciclo ideal, sin caída de presión a lo largo del proceso de refrigeración

4 Fundamento Teórico: Esquemas y Diagramas T – s

CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR.

En el proceso de compresión de vapor se realizan modificaciones al ciclo de Carnot basados

en las siguientes consideraciones:

• En el proceso de compresión, el fluido de trabajo solo debe estar en la fase de vapor.

• Para expansionar el refrigerante es recomendable utilizar un dispositivo más económico y

con cero mantenimientos (válvula de estrangulamiento o tubo capilar).

• La temperatura de condensación no debe limitarse a la zona de saturación. Muchos aspectos

imprácticos asociados con el ciclo invertido de Carnot, se eliminan al evaporar el refrigerante

completamente antes de que se comprima y al sustituir la turbina con un dispositivo de

estrangulamiento, tal como una válvula de expansión o tubo capilar

Principio de funcionamiento de los principales dispositivos del sistema de refrigeración.

Evaporador: Se transfiere calor (absorbe) de la región fría al refrigerante, que experimenta un

cambio de fase a temperatura constante. Para que la transferencia de calor sea efectiva, la

temperatura de saturación del refrigerante debe ser menor que la temperatura de la región

fría.

Condensador: El refrigerante se condensa al ceder calor a una corriente externa al ciclo. El

agua y el aire atmosférico son las sustanciales habituales utilizadas para extraer calor del

condensador. Para conseguir que se transfiera calor, la temperatura de saturación del

refrigerante debe ser mayor que las temperaturas de las corrientes atmosféricas.

Compresor: Para alcanzar las condiciones requeridas en el condensador logrando la liberación

del calor desde el sistema al ambiente, es necesario comprimir el refrigerante de manera de

aumentar su presión y en consecuencia su temperatura (generalmente temperaturas de

sobrecalentamiento), los requerimiento de potencia de entrada depende de las necesidades

de enfriamiento.

Válvula de estrangulamiento: Liberado el calor en el condensador es necesario revertir el

proceso del compresor de manera de obtener bajas temperatura al disminuir la presión

(estrangular), logrando las condiciones requeridas en el evaporador.

Influencia de las irreversibilidades en el compresor

El proceso de compresión en el ciclo ideal es internamente reversible y adiabático y, en

consecuencia, isentripico. Sin embargo, el proceso de compresión real incluirá efectos

friccionantes los cuales incrementan entropía y la transferencia de calor que puede aumentar

o disminuir la entropía, dependiendo de la dirección.

Influencia de las irreversibilidades en el evaporador

En los ciclos ideales de refrigeración, el fluido de trabajo sale del evaporador y entra al

compresor como vapor saturado. Pero esta condición es imposible de mantener el estado del

refrigerante con tanta precisión. En lugar de eso se procura diseñar el sistema de manera de

sobrecalentar ligeramente al refrigerante a la entrada del compresor para así garantizar

evaporación completa al momento de ingresar al compresor.

Influencia de las irreversibilidades en el condensador

En los ciclos ideales de refrigeración, el fluido de trabajo sale del condensador como liquido

saturado a la presión de salida del compresor. Sin embargo, es inevitable que se produzcan caídas

de presión en el condensador así como en las líneas que conectan al compresor y a la válvula de

estrangulamiento, además de la imposibilidad de mantener con precisión la regulación del

condensador para tener a la salida líquido saturado, y es indeseable enviar refrigerante a la válvula

de estrangulamiento sin condensaren su totalidad, debido a que reduce la capacidad de absorción

de calor, por lo que se considera el subenfriamiento como alternativa para disminuir la entalpía de

entrada a la válvula de estrangulamiento y en consecuencia aumentar la capacidad de absorción

de calor (efecto refrigerante).

4.2 Esquema del ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor

4.3 Diagrama T- s para el ciclo ideal de refrigeración por compresión de vapor

Diagrama P-h de un ciclo de refrigeración de vapor

4.4 Esquema del ciclo real de refrigeración por compresión de vapor

4.5 Diagrama T- s para el ciclo real de refrigeración por compresión de vapor

Ejemplo de un ciclo de refrigeración Real

5 Ecuaciones a utilizar

5.2 Coeficiente de Operación del equipo

𝐶𝑂𝑃𝑒𝑞𝑢𝑖𝑝𝑜 = ∑ 𝐶𝑂𝑃𝑖

10

1

10⁄

Donde:

COP i: el COP de cada prueba tomada

5.3 Capacidad de refrigeración por unidad de tiempo

𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛 = �̇�𝑟𝑒𝑓𝑥(ℎ1 − ℎ4)

Donde:

�̇�𝑟𝑒𝑓 ∶ 𝑓𝑙𝑢𝑗𝑜 𝑚𝑎𝑠𝑖𝑐𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑓𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒

ℎ1: 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 (1)

ℎ4: 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑣𝑎𝑙𝑣𝑢𝑙𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑥𝑝𝑎𝑛𝑠𝑖𝑜𝑛(4)

5.4 Potencia del compresor

Potencia del compresor ideal:

�̇�𝑐𝑜𝑚,𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 = �̇�𝑟𝑒𝑓𝑥(ℎ2𝑠 − ℎ1)

ℎ1: 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 (1)

ℎ2: 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟(2)

Potencia del compresor real:

�̇�𝑐𝑜𝑚,𝑟𝑒𝑎𝑙 = �̇�𝑟𝑒𝑓𝑥(ℎ2𝑠 − ℎ1)

𝜂𝑐𝑜𝑚

ℎ1: 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟 (1)

ℎ2𝑠: 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟, 𝑖𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑐𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒(2)

𝜂𝑐𝑜𝑚: 𝐸𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑖𝑠𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜𝑝𝑖𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟

La otra manera de encontrar la potencia del compresor es:

�̇�𝑐𝑜𝑚,𝑟𝑒𝑎𝑙 = �̇�𝑟𝑒𝑓(ℎ2 − ℎ1), ℎ2 ∶ 𝑒𝑛𝑡𝑎𝑙𝑝𝑖𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑎 𝑙𝑎 𝑠𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟𝑒𝑠𝑜𝑟

5.5 Coeficiente de operación Ideal y Real

𝐶𝑂𝑃𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙 =𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛

�̇�𝑐𝑜𝑚,𝑖𝑑𝑒𝑎𝑙

=(ℎ1 − ℎ4)

(ℎ2𝑠 − ℎ1)

𝐶𝑂𝑃𝑟𝑒𝑎𝑙 =𝐶𝑎𝑝𝑎𝑐𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑅𝑒𝑓𝑟𝑖𝑔𝑒𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛

�̇�𝑐𝑜𝑚,𝑟𝑒𝑎𝑙

=(ℎ1 − ℎ4)

(ℎ2 − ℎ1)

6 Datos experimentales obtenidos en la práctica.

Tratamiento de datos experimentales:

Prueba numero 01:

Estado 1, antes de entrar al compresor: 𝑃1 = 1𝑝𝑠𝑖𝑎 = 6,89476 𝑘𝑝𝑎 , 𝑇1 = 19.5 °𝐶

𝑻(° 𝑪) 𝒉𝒈(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒔𝒈(𝑲𝑱

/𝑲𝒈. 𝑲)

𝒗𝒈(𝒎𝟑/𝑲𝒈) 𝒖𝒈(𝒎𝟑/𝑲𝒈)

15 407.075 1.72 0.042131

19.5 ℎ1𝑔 = ℎ1 𝑆1𝑔 = 𝑆1 𝑣1𝑔 = 𝑣1 𝑢1𝑔 = 𝑢1

20 409.838 1.7183 0.036055

Interpolando Tenemos:

ℎ1𝑔 = ℎ1 = 409.5617 𝐾𝐽/𝑘𝑔

𝑆1𝑔 = 𝑆1 = 1.71847 𝐾𝐽/𝑘𝑔

𝑣1𝑔 = 𝑣1 = 0.0366626 𝑚3/𝑘𝑔

Estado 2 real, a la salida del compresor; 𝑃2 = 120𝑝𝑠𝑖𝑎 = 0.827371 Mpa, 𝑇2 = 51 °𝐶

Se advierte que el estado real corresponde a los datos tomados en el laboratorio y no

corresponden a el proceso de compresión isentropico ideal.

En estos puntos al establecer la compresión real y la compresión real, podemos establecer la

eficiencia isentripica del compresor que opera en nuestro ciclo de refrigeración

Realizaremos una interpolación doble:

A 0.8 Mpa

𝑻(° 𝑪) 𝒉𝒈(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒔𝒈(𝑲𝑱

/𝑲𝒈. 𝑲)

𝒗𝒈(𝒎𝟑/𝑲𝒈)

50 435.114 1.7768 0.028611

51 ℎ2 𝑆2 𝑣2

60 445.223 1.80761 0.030024

A 0.9 Mpa

𝑻(° 𝑪) 𝒉𝒈(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒔𝒈(𝑲𝑱

/𝑲𝒈. 𝑲)

𝒗𝒈(𝒎𝟑/𝑲𝒈)

50 433.235 1.76273 0.024868

51 ℎ2 𝑆2 𝑣2

60 443.595 1.79431 0.026192

Para la presión dada, tenemos:

𝑷(𝑴𝒑𝒂) 𝒉𝒈(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒔𝒈(𝑲𝑱

/𝑲𝒈. 𝑲) 𝒗𝒈(𝒎𝟑/𝑲𝒈)

0.8 436.125 1.7798 0.0287523

0.827371 ℎ2 𝑆2 𝑣2 0.9 434.271 1.7685 0.025

Para el estado 2 reales tenemos:

ℎ2 = 435.6175 𝐾𝐽/𝑘𝑔

𝑆2 = 1.7767 𝐾𝐽/𝑘𝑔

𝑣2 = 0.0277 𝑚3/𝑘𝑔

Estado 2 ideal, a la salida del compresor;

𝑈𝑠𝑎𝑚𝑜𝑠: 𝑆2 = 𝑆1 = 1.71847 𝐾𝐽/𝑘𝑔

ℎ2 = 422.245 𝐾𝐽/𝑘𝑔

Estado 3, a la salida del condensador; 𝑃3 = 120𝑝𝑠𝑖𝑎 = 827,371 kpa, 𝑇3 = 23 °𝐶

𝑻(° 𝑪) 𝒉𝒇(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒔𝒇(𝑲𝑱/𝑲𝒈. 𝑲) 𝒗𝒇(𝒎𝟑/𝑲𝒈)

20 227.493 1.0963 0.000817

23 ℎ3𝑓 = ℎ3 𝑆3𝑓 = 𝑆3 𝑣3𝑓 = 𝑣3

25 234.59 1.1201 0.000829

ℎ3 = 231.7512 𝐾𝐽/𝑘𝑔

Estado 4, Antes de la entrada al evaporador; 𝑃4 = 1𝑝𝑠𝑖𝑎 = 6,89476 𝑘𝑝𝑎, 𝑇4 = 11.5 °𝐶

𝑻(° 𝑪) 𝒉𝒇(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒉𝒈(𝑲𝑱/𝒌𝒈) 𝒔𝒇(𝑲𝑱/𝑲𝒈. 𝑲) 𝒔𝒈(𝑲𝑱

/𝑲𝒈. 𝑲)

𝒗𝒇(𝒎𝟑/𝑲𝒈) 𝒗𝒈(𝒎𝟑/𝑲𝒈)

10 213.58 404.233 1.0485 1.7218 0.000794 0.049451

11.5 ℎ4𝑓 ℎ4𝑔 𝑆4𝑓 𝑆4𝑔 𝑣4𝑓 𝑣4𝑔

15 220.492 407.075 1.0725 1.72 0.000805 0.042131

Interpolando tenemos:

ℎ4𝑓 = 215.6536 𝐾𝐽/𝑘𝑔 ℎ4𝑔 = 405.0856 𝐾𝐽/𝑘𝑔

𝑆4𝑓 = 1.0557 𝐾𝐽/𝑘𝑔. 𝐾 𝑆4𝑔 = 1.7212 𝐾𝐽/𝑘𝑔. 𝐾

𝑣4𝑓 = 0.0007973 𝑚3/𝐾𝑔 𝑣4𝑔 = 0.04725 𝑚3/𝐾𝑔

ℎ4 = ℎ3 = 231.7512 𝐾𝐽/𝑘𝑔

De una manera similar se calculan las entalpias reales y las ideales correspondientes a cada prueba

del ciclo de refrigeración, de las cuales obtenemos un cuadro resumen así:

CUADRO DE ENTALPIAS DE LAS PRUEBAS REALIZADAS

Prueba 01 Entalpia (KJ/kg) Prueba 02 Entalpia (KJ/kg) Prueba 03 Entalpia (KJ/kg) Estado 1 409.5617 Estado 1 408.558 Estado 1 408.595 Estado 2 real 435.6175 Estado 2 real 436.56 Estado 2 real 436.245 Estado 2 ideal 422.245 Estado 2 ideal 421.568 Estado 2 ideal 422.327 Estado 3 231.7512 Estado 3 231.546 Estado 3 230.546 Estado 4 231.7512 Estado 4 231.546 Estado 4 230.546 Prueba 04 Entalpia (KJ/kg) Prueba 05 Entalpia (KJ/kg) Prueba 06 Entalpia (KJ/kg) Estado 1 408.845 Estado 1 409.255 Estado 1 408.298 Estado 2 real 435.598 Estado 2 real 35.8456 Estado 2 real 39.564 Estado 2 ideal 423.254 Estado 2 ideal 425.265 Estado 2 ideal 425.689 Estado 3 232.024 Estado 3 231.012 Estado 3 232.845 Estado 4 232.024 Estado 4 231.012 Estado 4 232.845 Prueba 07 Entalpia (KJ/kg) Prueba 08 Entalpia (KJ/kg) Prueba 09 Entalpia (KJ/kg) Estado 1 408.568 Estado 1 408.9856 Estado 1 409.526 Estado 2 real 438.956 Estado 2 real 439.5423 Estado 2 real 438.524 Estado 2 ideal 426.235 Estado 2 ideal 426.234 Estado 2 ideal 427.054 Estado 3 231.88 Estado 3 231.154 Estado 3 231.989 Estado 4 231.88 Estado 4 231.154 Estado 4 231.989 Prueba 07 Entalpia (KJ/kg) Estado 1 409.95 Estado 2 real 439.213 Estado 2 ideal 426.146 Estado 3 231.254 Estado 4 231.254

CUADRO RESUMEN DE LA CAPACIDAD DE REFIRGERACION, TRABAJO DEL COMPRESOR Y COP

Considerando valores promedios presentamos los resultados en la pare 7 del presente informe.

Prueba Flujo másico (Kg/s) COP ideal COP real 𝑄𝑒𝑣𝑎𝑝𝑜𝑟 (𝐾𝑤) 𝑊𝑐𝑜𝑚𝑝𝑟 (𝐾𝑤)

01 3 7.54 2.24 1.2598 0.256

02 3 7.52 2.52 1.2456 0.215

03 3 7.45 2.35 1.213 0.223

04 3 7.425 2.32 1.125 0.211

05 3 7.54 2.45 1.156 0.265

06 3 7.56 2.38 1.298 0.1952

07 3 7.56 2.05 1.112 0.235

08 3 7.85 2.03 1.231 0.2254

09 3 7.23 2.56 1.225 0.158

10 3 7.12 2.45 1.2056 0.2568

7 Presentación de Resultados Obtenidos

En esta parte tomamos los valores promedios para representar los resultados

VARIBLES CICLO IDEAL CICLO REAL

COP 7.42 2.52

Q evaporador 1.215 kw 1.215 kw

W compresor 0.235 kw 0.425 kw

8 Conclusiones (Recomendaciones y Observaciones)

En conclusión hemos evaluado el ciclo de refrigeración por compresión de Vapor con

Refrigerante 134A determinando así la capacidad de refrigeración, el trabajo de

compresión, el COP y algunas otras variables plantas al comienzo de este informe.

OBSERVACIONES: 1.- Se pudo comprobar conservación de masa y de energía. Con la suma algebraica del trabajo por unidad de masa del proceso de compresión, más el hecho por la evaporación, se debe obtener el trabajo por unidad de masa en el condensador. Esta expresión se cumple perfectamente en el ciclo ideal, pero en el caso del ciclo real existe una variación notoria en este aspecto por la caída de presión. 2.- Un fenómeno que hacen que el ciclo ideal no sea posible, es que el sistema de refrigeración, por un tema de cumplimiento de objetivo, el cual es entregar el calor absorbido al medio ambiente, se ve en la obligación de provocar un sub-enfriamiento del líquido en el condensador, y un sobrecalentamiento de vapor en el evaporador. A estos fenómenos, se le suma que la compresión en el compresor no mantiene la entropía constante.

RECOMENDACIONES: 1.- El sistema por el tiempo sin uso en el laboratorio no se encontraba en condiciones tan operantes a comparación de que si fuera un sistema nuevo más el error asociado a los instrumentos de medición podemos decir que sería recomendable más que todo equipos nuevo de medición. 2.- Sería recomendable haber tomado las medidas con el tiempo exacto en el intervalo que se nos dio, para evitar muchas variaciones con respecto a los parámetros que tomábamos 3.- Tener los equipos funcionando de acuerdo a las condiciones de operación ya que hubo un medidor de presión que era para Refrigerante freón 22 cuando el refrigerante usado era el 134-a, lo mejor sería cambiar ese medidor para tener un dato más exacto en la presión.

Variable Experimental Medición Unidades

Presión de Alta 115.5 PSI

Presión de Baja 0.55 PSI

Temperatura de entrada del evaporador 16.35 °C

Temperatura de succión al compresor 19.35 °C

Temperatura de descarga del compresor 53.2 °C

Temperatura de salida del condensador 22.75 °C

9 Bibliografía

Manual de refrigeración – Juan Manuel franco Lijo

Manual de refrigeración y aire acondicionado

Principios de Refrigeración – Roy J. Dossat

Yunus Cengel, Termodinamica – 8va edición

Termodinamica Tecnica – Moran Shapiro – 8va edicion