MANUAL DIALFRIO

LAS BASESDEL FRÍO SUMARIO Página

INTRODUCCION

o

Las basesdelfrío

3

Alimentacióndeun evaporador con fuertepérdidade car9a................. .............. 156 Válv.deexp.a igualación extemadepresión.................... 158 Distribuidor deIiquido............... .............. 159 parael montaje Consejos ............. ............ 160 La válvuladeexpansión M.O.P....................... .................164 CAPÍTULO ilI EL DIAGRAMA ENTÁLPICO El diagramaentalpico................. 169 Calentamiento del fluido........... 172 Las curvas de temperatura . 174 Las curvasdel volumenespecífico............... r76 Las curvasde entropía....... 176 El puntocrítico................ 177 Trazadodel ciclo frigorífico ......... r79 La compresión.. 180 La descarga ...... 181 La condensación 183 El líquido.......... .......1....... 185 La váh'ulade expansión ....................:-.. 186 El evaporador... 188 Ciclo frieorífico 190

CAPITULO IV OPTIMIZACIÓN DEL CIRCAITO FNGOR'FICO Eficiencia frigorífica.................... ............I97 Producción frigoríficavolumétrica........................ ............ 199 Temperatura deaspiración......... ..............204 Medidadela temperatum deaspiración ............................ 209 Temperatura dedescarga........... ..............210 Temperatura defi n decompresión ....................... ............. 2l I Rendimiento indicado............ ..................2I3 Determinaciónde la temperaturade fin de compresión....... ...........214 Cómo intervenirparalimitar la temperaturade fln de compresión....... ...........216 Influencia de la presióndeaspiración................................ 216 Las bases del frío

Influenciadela presióndeimpulsión................ ................ 220 Influenciadela tempeÉtura deaspiración ........................219 Inyección de líquidoenla aspiración ................................ 220 Enfriamiento delcompresor... ..................224 El subenfriamiento....................... ............226 El intercambiador decalo¡......... ..............227 El subenfriamiento delíquido .................229 Desesca¡che ...................235 Principios deldesescarche. ......................239 El desescarche eléctrico............ ...............242 Desescarche por gasescalientes ..............245 Desescarche porinversión delciclo.................. .................249 CAPITULO V I NSTALACIO NES FRIGORi FI CAS Instalaciones frigoríficas........ ..................257 Compresión simplea expansión directa porcapilar........ ...........257 Compresión simplea expansión directa...:............ ............ 262 Circuito a temperatura negativa................ .........................265 Compresión simple,expansión directa, dostemperaturas ..-.-,.................. ...........267 Compresión simple,recirculaciónpor gravedad........... ...........272 Compresión simple,recirculación por bomba............... ...........275 Compresión endoblesa1to.................. ............................... 292 Compresión endoblesalto,inyección parcial................... 2gg Compresión endoblesalto,inyección total....................... 292 Circuitos encascada......... ........................295 CAPÍTULO VI INSTALACIÓN FRIGORíFICA CENTRALIZADA Centrales frigoríficas........ ........................299 Regulación dela presióndecondensación ........................ 306 Regulación dela HP (AltaPresión) por el fluido.............. 310 Ajustedelregulador depresióndecondensación.............. 313 L a l í n ea d e l íq u i d o .............. .....................315 Didafrio- Las bases del frío

Regulación dela presióndeevaporación .......................... 3 17 Tubería deaspiración......... ......................320 Igualación delniveldeaceite..... ..............322 Retomodelaceite ..........323 CAPÍTULO VII COMPLEMENTOSSOBRELOS FLUIDOS A¡tecedentes .... ..............329 Lasmezclas...... ..............330 Deslizamiento detemperatura .................333 Temperatura deburbuja y derocío.................................... 335 Consecuencias dela modificación deuname2c1a.............337 Vigilanciade la tempemtura de evaporación del R407C.. 339 Conversión deunainstalación..... ............340 CAPÍTULO VM ,/ DISEÑO Y PAESTA EN SERWCIO ,. DE UN CIRCT]ITO FRIGORíFICO Dimensionado deun circuitofrigorífico............................ 345 Selección delmaterial....... .......................347 Tuberías .........................350 Puesta enserviciodeunainstalación frigorífica...............359 Fichadepuesta enservicio.......... ............368 CAPITULO IX ANEXOS y diagramas Tablas ...................... ............373 Soluciones delosejercicios .....................394 Símbolos y unidades.................. ..............435 Legislación paragases refrigerantes..................... .............437 Botellas derecuperación ..........................438 Maquinas derecuperación .......................439 Reduccióndeemisionesdelos gasesfluoradosde efecto invemadero ......,.............440 Índicealfabético .............443

Las bases del frío

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TRABAJOII'2

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3 n3 de úeite, nucsn¿bonb! ha dple¡do I 5 n'nutos

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PttltstoNtl,lt{lctDA PORl,()s l,lQtlllx)s

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l.¡s $rlnoinirrs s¡bcnqucl! prcsiór¡úi¡c¡l¡ ¡ Dcdld. qtrcs. nr¡c goD.]t (¡' c r!rbx lor ¡Lcanz¡r!aLoEscapaccs dcaplaslarlos. ¡'on ronúcñ clidc¡cia estefcúncno, llcncnusd¿ agu¡ ún tubo.ünadc cuy.s cxnrmidade\edá tapadapor un globot obseN¡mosque óstcúllimo ¿umcnlr l¡Dlomáscuantoná¡ subccl ñivcldel agu¡enel tubo.

(d) sc obdenenulLirlicrndoL¡ dcns¡¡(r 1/,r1r | | ttr.{, .s|ucilicoconsider¡do llLtrtli tn r úcci¡ciónde la r¡aved¿dG)i

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responde¡ h lxdn (h) dc li{ruidonáxnno. lsto nos ejercenunt tuerzt, dc ahi la dclbdmcióndcl slobo.

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EstasIucus sc ¿pliconde foú¡ unilomc ! intcña dcl globo F¿¡pe¡dicrlararodala superficie Dc hccho,sctaduccnporunapresión:

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\ hqti/¡rando por S.s¿abt¡ene

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dcpetrde de la alruradc Ia columna lil v¡kn dc l¡ prcsión (a) / csDccilico delliquidoaFis rr.). (itrntrnr lrs fistrms117 y Ll9 mucr¡! quc.p¡r¡ u¡r ¡ lnt¡r¡o Inturn, ¡r1lú. h prcsióD Dáshrcrlccorcspondc

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Ej,r.r6

t d! ¡sútr.¿Quéindid cl m úi1úlro P2?(on pascalcs

quctrunorl¡ obscn¡nroc un globouoúh boob¡dó u¡¿ biciclctú. l¡oha'nos oluncnloúondola fbm dc únúcll¡n fri& /,2././,

Eslo nruest¿quc los gascsulurcct y pcrpcndiculúrc$ tucrzasidéDtic¡s or p¡csió¡ qlc todas las supcrficics. Lr fúorus aplic¡¿trs 0 hl Ésu¡lade esLas globo, intorna dcl cúrl superlicic cuandoI¡ mas¡ do eD ¡Prisnwl"

fl ¡r2 h3

Pañ uname de 8s dod¡,h prcsió¡ dep.¡dedel vo¡ümenocúpado. Si s r€duceel volumm, la prc$ión 6¡ión (Epr€senladapo¡ ¡) subetaDtonás c@to m& 3€¡educccl loluntú

> h2> hl ! v3 < t/2< vl).

constante, obwmq dporoturá

que:

pI. Vl = p2, V2 = Cor,stanle en atd fómda, laspr$ 5nesdeberst *pt¿sadd en tulot ¿bsohto.

ú.hI Ej. LI7

P 2= d.h2

P 3:

ú.h3

Senide úlnaruhóriam¡ p€ióD de4 hms calcul¿ld ftea spülad¡ por I m" dela prftd i¡l¡m dll lubo.

v2 , l, 22 : Exp*iüc1a a tenaqatua @nctM¡e: P| . YI - P2. v2 de MARIOTTE:

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dcLvoltrNcr lil llsicr. L¡¡il rc tif dc u. cúcrpocs rL , ütrruDr) dc L.lcmt3rlu . dorsc.trcfp. |n¡Lucidolro¡ld clcvá.1ón Así, si ¡umenlanros L¡ teDpeúrlra dc trD bloquc ¡ü .d,l)a u¡ nctal (dc (b¡e) lonrnen pEciso'tuc fF€ 1rt. plolocanos al ¡1ñño tici¡to un anmcntode su loluncr. a conlr¡rio. una bajad! de lx 350 ' C 20"c tcnte¡rlur¿ ocasiona uúr disninuciórdcl voluncn

coeidoun liquido. sl ctrvcz de uú sólidobubiésenos dc un lrrbritrDros coDsl¡rrd.lo ñismo. La diLctsción por los puesta su uso en cs en evidc¡cia ln¡idd

h,cnun numentodc prcsiónsi el lolur¡en slgue o blcDun aüñerto de lolumer. si la prcsiónsisu¿

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T1

p2 T2

dc los cücuilosliiso'ili.¡\ ljÍ¡r mcnjtrcs mtryútil paravcrificark hcnncticidad nreva.anlesde eteclu¿rr cfllr rf l)L licclb,.uxndosc rcaliz¡üna instalación qne el circnito es perloctnnul( tulilgcmnrc, es capit.l asesurarse l¡ri¡|t) cofro ¿¡¿1,¿¿r¿s, ¿dhLrúit1.kl.h:r1 f$¡tr¡0i¡ro.si no. seri¡mosconsiderados nárnrulizif csx leriñcació¡,ca¡ganosel cncuiiofrisorificocon firrls.ri h{¡h.hlcDorunaprcsióndcnros l0 barcs.

Aum€ntodel¡ presióna volu¡renconstarte:

p1 < p2

I t r lrrL ¡ s ud c n r c s l r r ( t r ! . ¡ , ¡ t r r ! ¡ s . t r } ¡ l u D n o n l ¡ n ¡s ! r l d r ( L d! ' t ) t r n , L! l rú ¡. t rs rc n t r'. ¡ N l . . o f r f r a ¡ p r $ i o r y 0 r u i r t c 0 1 r0 f c\ co,r r r. n L

Tenfrdtura (bsatutd

I or !¡ses ¡ambiéns€ dilalancr¿ndosu Lci¡pcratura pucdeprovoca': runcnla Estsdilalación

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de üngas conporarnLcnró ba.locl efecto del calor, cs indispensableco¡sideü, !¿ nas¡ y cr voLu'nen La figun 1.25 nuoÚ¿ que nn ks de !ú. cnccrndoen un dcpósih deln3ydcs¿¡ r ollando p1, romaunr un¡ D¡csnnr frusni s't1c'iltrlP2) ¡ra

l¡ prcsióny la rcúrperaúra en un lle¡r dcl circlilo. coi ¡'.ra(t' nos l0 r l4 horasy lolvc l1¡llqr ^rrolrr¡os si son idónticas.cl cr.ur, (\ lillclornds h mzó¡ p/¡ y las compammosi

A[nrc k¡ dc volumena presiónconstante: ll {llrposililodc la figuF 1.26pemite manlenerla prelióncn cL val,r rtr| n d[r0rlú ul c.lcnl¡r¡ienLode una nasa de sas. Ero se obrrctr $rnrll,ir]codcl¿ rcnpcnlúfuy ¡cl volu¡rcr. I r,r [!¡s ptr0sr un auo1cr1,, (1. {ll',3r cDh dihúcnnr !r i5lkl,)orLoun l!LLid. ^N¡ñ

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= R = Constante )

EJDRCICIOS Un! bolsLl¡dc l0 dmr conrienenitóseno a l¿ pÉsiór dc 75 barcs. conedamosa nm inshl¡ción trigoln.a do¡de Eim el v$io $rnub. ¡b¡inos L¿srálnl¡s S¡biefdo¡tueel volure. inrcmodc Lainial¡ción cs 'ródñr,calcule LspEsión ñml

ln lrntun.u.l( la d¡rten.ia.l¿ lrrpt¿:i.rt¿hn.tlti¡t,l

-/b ^ ''

Fl va¡o¡del¡ prcsióna¡¡oslóricapuede .l '¡cdir.sc.¡f brrónc¡o dc TORRICELLI

trn rubo.lleno de nrcrcuio (Hg). .s conad. po trf c\tcnú. Lo lolc{r¡os cn m r.crpicnlcquc cotrtrctr. Hg. La fucrz. cjcrcidasobruL \ufcrricic lbtu ¡rl r !.i l ti J i .. ¡ ¡ ' :.... tr r r .l .l l R .i r .'¡ ' \.,, .'r \c J d1 ,..( u'J r - h'n| . !., 1.1. . r ,.t. 76c m d.¡ l l úD Il\ll colLtr¡D.dc 76.[ ¿c H9 rcfro\cn|l cl v¡l(r ¡. tl r c s i r n rr l i r i r l ¡ r l . x D o i ú 1 r l . . s( l c c i 'I I v . l d r r r l

t,tutsi,j,',h\)lú¡ r. !'rfiitr nrtr¡tr¡o tt¿rl,¡ttuttb

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o. h = ( 1 3 ó 0 0 \ 9 , 3 1 ) x 4 ,7 6: l0 l 3 9 6 lo sca le s

t)r$¡n

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EJfRCICIOS 3

dc ¡hura,cuy¡pere superc¡ci¿ colunn¡dc ¡ccit cneLpuntomls

2 1

r¿lathú + I,AIt hur

I

I

2

0

f,rilNDlo. tl múúrcrrudch llgur¿1.30indiú 2 bar cra p€sión¡etariv¿ corcstlrtrte , ;r0| .r hír {bstut's {¿, l¿?f¿.¡r.a, re¿a"dd|1os. 3 bdt)

MEDIDA DE LA PRf,SIÓN EI cc¡o del manómeúo,utiliTadopor ei ñigo¡Gt¡ e enlapnictrca, conespo¡dcala prcsió¡ arno5férica: tigo.ista r¡zona Le.icndoen cuent¡ la pr€siótr relativ¡ sc tride a paÍn de l¡ p¡esnn' la presión¡bsolüta. en¡álpicon¡iliza ¡bsolut¡ sc midc a partlf del v¡cni dccir. a paftn de l¿ .uscrcia toLal¡r

lrocÑs c¡iLculos C'ürrr¡lo frigóríficos (a partir'dclaspresionc lllÍil¡r! {tr). ro háy quc olvidarquc tos m¡róñciros indicanüfu prcrió¡

MEDTDADEL VACiO qnT or r I l or = | nm dc H g) ' nrl . ¡ l ñt' tr d' .r ' r | 'h.,..tuado\or n.l nc neer r r d ,¡ f., J 'c .o.r gñr ur ttr r 1,. ¡ t.' ' .i , r . tr i o , r bc¡ o' ( i r .c or dc | tllt' \.t,h,ht r ( rdüdo bebentu!oD unapajit¿, Fis t 'h,. 3t).', [lvn( h,' c

I

x.

llUriturr)srotr $licic¡rr Ine.zr.ohtcfcDrsúD¿cotümnrnrir¡ñ¡ ¡¡c7r,0nnn. Fllslu noruf., ¡ ¡..\tnr ¡irnrie ctr L{ Drnc nrrúi,y os ntrtr: rs d yN¡i, rlrmlrlo, ¡ rtrscncirtifr ¡1.trrrl(ir hsAtrscosrs

no fr,.tr'r rids qtrü oD..ohtrnr¡ ¡r /55 trn. for cjdr'r,r.

- ¡ r ¡ N|or vtr r ¡r i ¡ l r o\,..\r ¡ 'r . lrl N' ¡c r .oltrrnrrt¡c ir'(r 0lrrtu¡ do r .ir!rr" r f.rl rl¡¡k trrI qúecf¡r nlir!rh:

c k r l r tr .or . d. n( r Lr tro

ri .¡ !¡,t,Lr. cl lir¡¡) ¡c¡nl)r(]. ¡úl r, ri .r I , | { rrrdo rs I co !fl[r c I l¡ iri$nr F.snt, t'i l' ,tr ¡ f vr di or oi r on r | Í'Lür ,t) r i o'tLc l r c ol r D '¡ 1r ( 1J .tu¡ ¡ r ¡ !¡ fr l,Lr f tr r D ¡ on¡ .r c i '!uú. l\tr q.r|rlt,, \i lccrndstrDr¡il¡fcncia dc 2 nm cnúc lñ 2 rrvclcs..,' tr | ' ¡ (rL rlvuni dr¡1docsdc 2 lor ¡.¡a 1.J4l.

N,ftros 4ui que lá ic¡l¡z¡ción de un vac¡o correcto lDlrÍ¡nfr que el lrisorist¡ dcbo cünp¡¡r con cüid{doi l. l( s0\ tl.¡ Ll. I lrrr¡rlr(i,n, cpcndcdeello.

11(l vNni usri nrlr hccho (D¿ltt¿ ho h¿nas dejadaluncin¿t t¿ ho,rht t'ún¿'1 e¡ cl circuitoyun¿sohsolac\ \LllcLtNct)n'nI ,f /,r. Drcdcqucdarhumedad de k prn¡e¡ nxnúculxü r.nkl úr(iiin nuk .1 lht¡doteliiserunl¿r ¿1¿.¿r'r¿) y va a corroer !í d rnrlliDlicdsc cnscsuid¿ fl¡ti Docoa pocolos tltnrtrtx dr Fill t.t j (\undo sehaceunainrahciónliigoi6ca, v cuandocl circuito esláperfectane¡(! húñótico,5¿procedea h¿cerel racio en eucúar cl ai¡cfuen dcl ctmito v sobrelodo lx coDsistc llsrcprocedini¿nlo dura¡lecl nonlarc. hrmcdadinlroducida subruyeúosque h nuncda¿cs el e¡cmisonúnero 1 del cncunoügodnco' raF t n " L ' ¡a - d¡ 4 a ór 4"' ar o\' ' !l'c (l , r . e r - c , 8 d o D ¡ ¡ ^4 a tüu¿odbi" n -:o : ¿dtt " , .,¡.a .a ,I 1 i . " * t . -. *a i ' nnv sera de lr lll ( hacerel vacio, Je un citüiro frisorílicocs unaoperación y sulo¡gevidad subuenftncionamiento cu¡Ldcpendcn l,a¡! rcalizar¿l lacio, usamosuna bombade vrcio Es u¡a hcíanrie¡la€specialquc el liigorisl¡ ou¡damucho l1{LImpo. p¿tuconsenJrlasprcr& oncs.lela bomb4 rs('rnl'¿¡ rcAulrmcnreel '.eitc e.peüalque üv cn el dc hunedad,lo9üele ha€ cárlcr,Ducsticndcr carearse lubrific¿ntcs p0fdcrsuscMlid¡des h.cc cdn un rlcuón€tro Es un dc lr trcsñn snu¡dr for dcLruii,

FtF.1.34 por bonba de lacio cs n1úydilicil .tritr¡. I ichi,rtr quc h deshid¡alación os l€nrNfl'ltr dc ¡ iNralación deñasiadofria, por ejemtl. \i lx lc Dc'rltr dol ¡rtrr a¡. sotr¡( csri por dcbsjode los l0 "C, lncs la evaporación ltm|)lotr|c cs ro.esario crlcDL¡r ¡ irrrrhci,n, tn' cs casi nula. Enronccs e l¡r rlrborirs

l l,,I i¡l( l( lOS r ) .str ¡ sd!l r b.' r!.¡,¡ \iüo.trur.i t , ll' ! o , i1 iü , r o d rc irn orlL s ¡o i ¡ l i !.'.d c I rprd(t,xtrri. r0rcl.,.uito e n : l. 5 h r ; (¡' it rc J ó n i' rL i. x n

¡¡1,). xr r ' " | . ' n n . L l i r r n f . ' 1 . rfriJrrtr,l73 i),f\írn,,(:l Ínj -¡lrrt r(' 1 . l, I l). ),v t t rn t l. r A u . i,i \ ¡{ ¡f. r,,',.,.d rli 'r ' I n t rf ! ¡' r f rr\ l ¡ r ( r s r r . \ , n r ( l ( t t r 0 r c s u l l l ¡ c l i * D r ( l c x s p r l i ¡ t r t r . l' .rrl.s DNltrr dxs pr' .x¡¡ !r

t ' I'h.J ¡ o l P.N u:!:m .n li'rlL tr$ ¡cc,r ri.r l{i lanroquc ¡ prtsnir Froi¿l dcl nnrisonovrlc u 7s ¡1",, l' ir r .sl ¿ n¿

Po\.1'" tt,i !t" "

?].t\l nl l =r 1y L) tqb.,

MEZCLADE GASES r ffsidcrcnrosun vorumcn(vr) quc conricnc!m masadc rlri8cno (Nz)y anoi€Dos la presió¡(Pl). un pocodc oxígc¡odc foma quc vl añlc¡ga una ^r)ad,nos rN/cl! denil¡ógen./oxiaeno (r[scNaDosque la presió¡aumentaa medidaque el oxígeno l0urm.la !álvula,la presió¡qucdacn elvllor P2,supcnora PI li ¡nálúisdcestacxpÚiencianosllc!a¿consrtarqüe: l'l = Prcsió¡ dadapo¡ la mas! dc Nz I'2 = Prcsión Nz+ Prcsióndadapor la nasadc 02 I' rcs i¿n ( ) 2= P 2 ' P r e si ó ¡N z

lll¡llr!.¡rtn dc Ia ley de Daltonl lll (urc¡nic¡ro dc cra ley forná panc dcl l'ú cl0nc¡lll del frieorish. qui€n e$á ¿ rclacjorados ttr(rtri,,corltunl.dor prublcmas l¡f liunto, so L€ pe¡ñite detcctaruoa l¡0/.1[ ,lc ¡ft y dc Jlu]{¡oÉliigemnteen una lllllÍlr.kni. o snn0lemcnlc cn unabombo¡.dc ¡9url'crNún¡c fuido en la que ro sc habria F¡8.1.37 Ha.¿r¿1t¿.i' ¿rr'" l(rlrrtki h p'lcaució¡de lucer el vxciorntcs H¡ rnr' ¡c mczclx,la presiórd€l ¿n¡ sc añadc! la del ntridoy l¿ trcsrfi o li ' h l'ori Dtrrdellegari serpcligrosasiestábienllcn., o slesrásoneli¡nx rof fellhLftrlr crcvrda/¿, q,¿r,cede.ntnrehiulo d¿s¿rr¡.b apat..¡loal a¡). l,lt trurt¡oto i'¡tnladocn uD¡bonbon¡indicdriaünaprcsiónúuy supernfI I ¡allsüli ¡or0llu oa la mismatcmpcratura.!'

I)u húcho,lcabamordc confalaria lcy de D¡ltor: lÁ praión tatal EcLi¿a rt una tna.la ¿2 E¿:.: ¿\ ¡EtLl ¿ ta tuh¿ de t.t\ prts¡arcs Pori¿ks lkrrida: pu t¿¿d

La prcsiónparcialdc u¡ cor¡poncmc c' la pEsiónqueejerceri¡si octrpxr¡so¡r, el volune¡ lor¿1de lañczcl¿. Si,.l aircqúcrcspiñNrscs trnánc1cl, dc g¡scs culx t)rli¡h kfdl c\ d.

luttitna tn thr,¡' + rú¿'.

Del ñisn. modo. la ler dc Dxlrotr p.mne Dmbiéndelectaflx pa.r.ix incondcnsables (no condc¡srbl.s)cr .l En efcclo,cr lal caso,laprNntl nredida en l. lmpülsión ¡¿l comrrc{) cssupÚioix l¿ p¡osi¡n¡c¡ldc condcns¡.nió. Per,lolrcrlmos I vuro

fj, ( At,(I<

' t^NSt()ttMAclÓNl)ll t , I Nt iRr ; lA

l)t h.( ho. co¡r) nc rbrnrx ¡10rc'. cl ul,tr 11 untr{lc l0s t¡rn¡.s nrnrdrs por In rmrtfr.

hl s,,l Úv¡r r lx 1ctri. d.sdc h¡oc DiLnn,ú\¡ú rños, rD¡ canridad linlrisllca

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St nn¿¿i,ns rdh, ¿ rn rurt)r lt\ t¡.\ü | l,i ¿'l¿/¿,", .bl.idn* D.l nri$¡o modo. $ qrúrftr\ t(r\)ftlhua .d/r/ a uD cuerpo,p(voc¡'¡os rn¡ ¡rl'rr¡,¿

-¡.\

'{l¡lr,i

lr l¡U|cf.luin indicaelDivcldc calordcun cucQo."' alrcdcdor, Ycmos quc h .ncfgír esif ansforñ¡ble: - El c¡lor dcbido a los rayos dcl sol ev¡po¡! el aguade los F¡9.1.39 l,l vapo¡ dc agus subc, se uoDdensa lam fomar las nübcs, quev¡n a deposita¡ niele o lluvia

l| ú ohrone' u¡a la¡i¿ción de la iendE¡ros,sesú¡ dc uo cu€¡po, l0rrt'urrltrra queañadirleo leln¡.le elr'lidivo buscado, ptrcdc por i¡teFanbio an6€l llslo haccse lditr. lll l rcfu ¡h1. dc calormm dos cueQos ülrr! dc l¡rmc n¡tunl siemp¡edesdccl rf l¡ crlicDrchaciael nás frío.

licn¡ .)

liLDoLloquenretemos en el honrov¡ a calentaEe al c¡licnrc dellnmo El polla rutibe .alúr.

!)

lil l).lb c,Llent quc Ntunios sobrel! ñ$a cri cn trr¡tticrtc. El p¡ lh).11n tnht I n ¿tlrtu hu\ta ¡rroht it

lln su recolndoh¡ciael nar,nna !!rre de la €nergi¡ esrecupemda Lr €nergia eléctricñ que se pródmc es trlnsfornad, sn

r¡(utiri!

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,Lrq ü|rr{0ñrit'r¡i$ itr | (íhh úro¡ '

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ntr\(Lnrl¡'.r0lliLgorili(ri Nlii\ 1, ¡..trrúf¡r '\ .l^n'¡r\t t ) t l:1 t,r:t, tttl. ,1' rntn 'nl'' I tt ltrtl\t'¡r '1t 't .lQth) Á dqrn¡\ h'h^ ^nll,liltÍat

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N¡[f lnos q0c cl i cruorbni (lc c¡lor ofrc dos drryos s Ldr' rxs r¡rn(] .trr i. n,ry¡r cs h¡ifcfe¡cir dc lcmpcr¡luraLo leúos bre¡cu¡

lll J t r r l,r' : r f ú ú r ¡ ( tr L l¡ , L ' L ! / n l d o . c r l r f u ü \ r n ) ) . , tr .r l r "!t) ,1 , tr ," [ ' ' / r ' I k ¡ l o j l ¡ " { / ¡ . / ) ( l t r ¡ d st r r s l i r l t ¡ ' I I . rri¡! o . ¡' t '

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[t iñt¿rcanbio .le calor ente dos cuerpossepstu eñ cuant¡t ta ¡l¡f¿rcnciode tehpemtüru ettt¿ los tlos cwl¡los ¿snuta

UNIDADESDE CA.LOR llrf$ vhlo que,par¿aumen¡a.d dhmiiuir la reñpcül!tr¡ d rLrrcs¡rñ.scgúnel cxso.¡ñndnleo Étirarlc'¡lof'

lara calcnl¡l ha revcladoquc ellicmpo empleado Nrcstraexpcriencia uDcue¡poesnayorcuantom¿yoresranasa e i c n p o . _ d rr.¿ e r'. rg l ¡cn cl o t r ' r JÚd¿' a ob c^¡ Jo 0 ' e L i r' o .l cc' -e a d' ler o ' ¡ r r J¡ ^.,. *". o . . ' .f;' '" ", r" de lx m¡sr I ) Dzón$ que|! c¡niid¡d de calor a suúinistr¡rv¿tiaen llnción ¡os llola a lis. 'tllcxión ¡cns¡r qu., para nodi¡car La rorrpcr¡lua de un cuc¡Po rurlquicÉ. habráqu€ Po¡e¡cn rnáso mcnos trc!¡ cant¡dadcs 'lcndrcn1.sque.onlab¡l'?arel crlor. usf pues nna uiidad: o{x rDldFdcs [LJUL¡O lJ) ()bsúv¡mosqrc el lulio t¡ lra snl{i¿clln 0 .or¡o !,¡/¿rl d¿ .r.,gnr, pcr, .omo c/ ¿,/rr er .,¿rsi.,. cs ¡ormaL us¿r la

l"A TEMPER"A.TURA Idl I r' r.rbu¡os de v!r. cl |echo dc suDinnt.¿rc¡lor a u¡ cue4¡ P¡ivNr r rl¡vnrr" dc $ lcr¡pc.alL., Si poicmos a calcntaru¡ rc.rticrlc Lttr elecfvdmcrlüLltrf conr'e¡e¡gú¿,constatamos rtrrir rr en el tc¡¡ómúto eLniveldclliquido a nedidaque€l c¿lorcssunrinis¡ldo

En üna probcra(Fit 1.17) ts ¡n¡t¡ h conprendidaeolre €l lordo y e nirol J.l liquidocs La,imlge¡de l¡.antidadd0liLttrn[, Si añadimo\u¡¿ c¡nndad ol ni v c LN be.ALc onm ¡ o.c l ni !e Itlr l.¡ r .r lr tr i¡¡c l i qui do,

alm smoremp' Losdosluesasson€ncendidos lliq 14i

l¡ hi¡rú ornc cor cl cclo, y la renpcralxn L! [n¡ úr mr .' f' ^ r . ,' ,l '. | \el Ll ( .¿ o c c r Ler " a d. .¡ l o .ol o ¡ b 'i c r i r c ¡ üaF \n. ( r . .r f UlIr , 11' ,. (( r 'ta'r r : ) c r r i nc r c /.nb.o 'i 'f c * 'l i ld Jc e bd: ?J ¡ ¡ : hiur ' lr - r úl i '\." .'l t rl,ri, rh h i' lii., ,Allt ll lllloisLr, oryr oliün, .ni cor(n ido rnnc l,)s lilÉtú trhtrNn. r¡kr. ¡clc .n tr r¡r! hrriLilriz¡docon Lr IurlttrL i,niü LL*¡orf.r]trtr A

ESCALACELSIUSCq)

100!

Los tornóñer¡os usu{lcs eslár gradudos ensúdosCclsius El lemóñero Celsius há sido ,73K @nstrido dc l¿l foma que Lr remocr¿tu¿de ooc coffiPond€ a lr ñrsi¿¡ del bielo Y los r00"c a l¡ 2?3K ebülición {¡e] ae]ra (bajo la pesiótr

'273f

Lrs paiss úglo4ajo¡es nriliar atu kl óx efal¿Fa¡ienh€irfF).El fisonsb dcb! vdc! los 'F en "c Parr hterpret4rm€jo¡ la lenD€raiüra;liiliz' !d ello la siguie¡tefómula:

CEt5l ¡r9

i¡

¡bsotuhso c*rlrl ocnlo Kcllin cs ll¡ütrd¡ lflnblé urutrhdc lcr¡p€rdlurus el s¡mbob(D rbsoh¡r,¡ o¡nplc¡mos l0 rcdpcrllum dcsisn¡r . l0 $npoiaruB üs@lf4 scexPres¡en"c, . l0 lctupc6rnmsbsolutal?) F €xPrcsse¡ (, . ¡in olvidarque0 1l =24(y qÉ t00oC= :l7i K.

EJERCICÍOS Coúpl¿tesl siguioh ¿uado = = @enplo:I BTU =1,05U ehtücd 3 DTU 3:1,05 15 U)

"F -32 1,8

54-32

ESCA]-A KELVIN IT) Si oüitams ülo¡ a un cuerpo con la i e¡ción de @niüb al ftixino' úa lemEr¿l@ mi.i@ por d€bajo de la cuál se¡ia inPosiblc 'lc;"¡rrms puesei llerpo no terd.i¡ nás @lor' de¡ender, ¿' d¿ -2¡ oC' Srbcnos que h remp€r¡tür¡ mirln¡ q¡€ 6 pdible ¡lctm' E6l¡ lemDe¡atul4quecoGlobd€ ¿ lá @nci¿ tolal dc Élor' $ el cero ábsolulo L¡ e*¡l¡ de rnp.r¡tun xelvin p¡rle del cero,bsolnro T¡mbié., en la 6cala Kelvitr, todaels tonp.r¿tur$ son positiva Un¡ dilisrtl K o llin c s i g u a l a u n a d i vi si ó n C e l si1s:r=.¡oC

Corr(cción:

lr)qk r)otr sl r r ¡ o s Úc ri\ l dL tr s! pk¡n litdi ' üirr cLl* l)ctdrmirc l$ rrrlü L l' l

LÉ lemperollr¡ d sm nuy{i

¡ lr k ú!a,r c ul c f0 hIr .r r e $lélnl, l]' 10rt1.rrl$1 drinr rr!r lr ' r ' r r iü' t¡ r 'r c i r b l /n':r I r llrrrtr rltr'nr renro ll¡ r l li,h r r c r .¡ m bi o dc c ¡ L( f l : ¡ t : . 1 . 5 0 :n 1 ¿ r ¡ n i t t t t t1 t ¿ 1 , t

35"c

| .

ldr rn'l¡drhs (Lc ¡itu rl .omaclo gor r l¡I'rlN ¡ s uc ¡ l i c fl ¡ n.s cv uel l onnásl i gc r .s y l i c nde¡ rs 'hi , l i l s Lor b. iris lii¡\ q(. rl .f, L nrÍ |l! trrn¡.0hs iunlesuscosido¡or !¿smolócuLas y ráñbién bcn dci¡ndo silni hb'r. .r. I .rlicnlc. sc c¡lic¡ran a$ l¡r |lxr¡ thl¡ ) ú¡ r t r úxui c r l r ¡ squcL¡pl .c aes l úñás .ahc m c quc c l .r r c

36"C 26'C

37'C

Bl[!virriurlo urtr'rlddl inc. quchabriapodidoh¡cunclrnbiór.or flr!) !, ttr! t|nrt lnúhüotrn lrqu¡o. cs lrrmrdo¡onr(c ó¡ (^ e¡ "'A"1o.lo.rmn. h¿h¡b.ntn) lnIntlhrL úlúrrt rü.

7

TRANSMISIÓNDEL CALOR si oo enamo. l¿ r1" .lcla. podero: 'or¿rot\ c !4ln \ 'ran\n re ncaD' desdecl cucad calienGnaciael tiio El flujo térmico (o candd¡d de calor que ¡as¿ dc un crc¡po a oirc) es bnto ñA imporlantecuántomayorer !a difrcncia dc re'nPer¿ruia La diferenci¿de tcmperaturasc escribe/a quc l L Prestandoaten.ió¡ a lo que sucedca nucslroal'ededor' podenos obscnar ransnisión del úlor scefcciLiadc iLesnÓdos:

lrdlr':lón: ¡ñ

¡or$

ú¡ cvldúri¡

l.

irl¡ nhi,\i¡ (ld c¡ld por t¡llmldr, NdcnÑs{s{ d uso ü!nrnrfu rNleb ¡ rloN $l ![ho (ld u cicrlo lic]¡Do.cs torll'lc ¡ldj'tr l¿ ¡mno o' d Lrr|or, tr.| d. ],tr$ {'

I:ig. I 5 l : ljrtMt¡snjn

¿¿l Latlat t).1

lr'('

[¡ si¡o D(,!ocrdol¡rlos r¿yoslénnicos(r,y'?,,¡)\) ( Ul,dl (dlctr|lDrictrlr) vl€ñr dol !'l liids rryos.qtrcsuprcpagmcn linm rc.h, rror{lrvd\rd' sea üna Placa de nelal que calcrtsños nienlras tomainosla tcmpenruma rlgunos cn ocL snio cale¡hdo. Obscflamosun auncnto dc la tcmpeáluF cn el Elcalorseh¿pr.P.aadohxcF la rcgión llia sin qu. lraY¡ dcs ¡/n¡ricnl. xf¡rulc dc r¡

* i" , $ J . f '

La lempefalufaauñenla

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Fu t.lrt:

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lgr r lNnr ( 'r r ,r i l r tr tr u{r r},I t,(

'rrúr.. l L,,'1{l

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n! .

t:JERCICIOS lr I rl

¿ 2t óCy ¡.25 ol C0trlc Lr¿K(h'r q( (omsnondc

¡y'l ¡/a ¿,¿,¡ s doldirjN t¡.¡cfl¡lmcrtc lcricn.lo cn crc¡r¡ri d m0nc¡enteglobsltu nfcrc¡orb¡otórnico (/O qlo rictu cn cuúftr or dcl!úkry quclanbi¿ndcpcnde nlodo$dc ttutrsmisión dc ¡¡rn¡hmlcn y d0 l¡ rupcrficie{S) dc l! parcddclladocali€rúe, 00 l¡ dlforrrci! d€ t€mper.rur¡ (/4 ent¡eel rire qrelior y u Nsn'

qló úmico (@)qü€ar'aviesaun¡ pü€d s pucdcpor lo r¡nro

@ :K I TRANSMISIONDEL CALOR A TRAVES DE UNA PAR-EI) Paralos inteMóbic de @lor. el frigonsl¡ deb€teÉ d cu€¡la el hecnode quc los rrs modos de ldnsm¡s¡ón del.alor (condteió\ .oúw.clón. rddirción) sc prodfter de forná 3inütÁ¡q f¡¿9. /.J?, Asi, si tomnG como ejflplo la EXTERIOR paed de ún¿ cál1@ Aia, el iht€rcmbió de c¡lor e hdá; 5'C l5 ' c - po¡ r¡diación y cotrl4ciór del d€dio dt€.ior a la flperñcie del -

.C co ¡| @e n Vo ti o; s ^ ' m Wñ z.K;.te n l!lón: cl r'P puedeexpBanc ihdislirre6ente rmind el flljo olorífico qüe dlnviesa el t€cno de unr cámu¡! 28"C 3 "C

po¡ co¡düccióf a ldvés d€ la par€d,por r¡diúió¡ Y @nvscióI de l¿ cm úúe.ior del nuú hacia el mbierf€ y los pmductosile la oímr¿ jii¡.

! . oo.ficicnteclobalde 23 3=25eC-25K

t¡ @¡iidad de calor inlercanbiado erá en tu¡ción del l¡ernpo

dolnujo:

Q= a t @es el fl!.io tl¿ color, .s íecn la cahlid¿dde .alo¡ intercmbi¡do por u¡idod

^o

. ,t. AO

= Walios

depérdid!de ca¡o¡,¡clacioDrol nujocon l0 unid¡ lo quclhmmos la densid¡dd€Ítrjo i¡p).

,e.* |)órñotu0 ¡dltdoi Wñ¡

,lú c¡rr ucr or ¡d .at¡r'n lii.. s' p *cr llri Nfrr ralrtrr. P¡rt obtci$ L¡sdcNnl¡dts dc nuio rgurcnrcsl = tcliiscncióo(.ínrar¡saleD¡craturapositiva): I 3 wD'

(rn¡rcn(lc.vrlrrLutr'cr1ú [tr11 Lr liLr Liir( lL ¡ : ,r t/,^ " - 'l ¡ 'r r ." l '1'¿ h, lür Nlr n.\ !r r nr .$: c l ( 1' L !, u n\l i . tr i .Lnnr

( o ( ll( i( r | t r l t ü ,n ' l u r r i \ n l x¡ t:

e=6 wñ¡ Íás desl¡vomblesdond' /A $ I ros lalorcs tien€nen cucnt¡ lls situacioncs ¡arxir¡o.por ejeinploünalardedc lcrano

( in,sclacú¡ (cánraasa teñp.ra¡uranesatira)I

o

DEf,COIFICIENTI /{ DI]TERMTNACIÓN

El s i m bol o¿ ¿ l a c o¡ ¡ k ( l \nl r témica es la lebr grrrgr ¡ (lambda) ED lenguajodtr dr . dccimdsanenudo:cl-¡, 1. ( tr( !' s oLr ¡ eem l údc :.¿ ¿ l .nal .,¿

Condüctividadtérmica: :t

coj.nos Fü ú dtrenio sú bMa mctálica (cob¡e Por elempro)Y calenl€nos cl otÓ exfetuo en una AleDnosinr¡ntcs despüés. hoguera. es Jincil soportarl¿ subida do rcnrPcratú! Y el dolor nos obliga a

L¡ conduúlvidrd 1úr¡rf rlr tri cueryo es Dor dolirL!trj L dcnsidaddc flujo quc l,) xúa\tr' par auna di feEnc i ¡¡ c L{ .i , las lcmpcraLums dc lrs d.\ .rir. por I mctodc!r.!i sep¡r¿das

¡n!¡'uli!idncX. tnlcndo cn cuentasudeñniciór,e cxprcs¿: - úncls slcinaS.l.o¡ ¡7¿r dc ta ener.i¿¿r kcal/n.h"C or clsislcDadelos Lécnicos tk c am = I,l ó3l l tl f = 0,8ók .tL4t 0X¡ 0r "", -

b)

Vollamosa cmpczÍ la e$cnenc'a con um bar¿ dc ñadcra Era !ez, el crlJcno e¡ co¡t¡cto con la llam! arde, pe¡o Podsnos seeÜf cogiéndohsnrquemamos

'!tr1\

t! tnüh¿n

(r)

E;1¡;,,,,,,I s rr1)

ñuerra qücl¡ p¡opaslcióDdel cnlorf¿ ¿/l¡?¿) esmuchons Estaexpericncia iúporúntc ¡ tra!és del netal que d€ l ¡ n ad€r¡

r' ñ r cr J ne rd ¿ .onsbrarq' cn r c r ¿ d c t o ' d ¡rr' v ' d ' d o ( ¿ ! er o rn J r ' ' er € , conNl¿r c' 'd irenk: e r c n ¡ id mo s r h ' d ¿ .d J , { wo ' " " t'k¿rt|'|' to\ ñatos ";,"",, .on¿ dare' det catar r¡" ai r"" ^ "".o", "r" r' rr' ' rL l/ r' r' ¡ _'v ' c p " f ie ' " lr ' ' . n " '^ '¿h -¡Jt "' n r' ' r l '' \dc¿¡¡x ! ' 1 ' r¡ l'eJ nic '' ' " "; "'' xlunri'nov cLcobn figufru c¡(rc ltrs ¡rr¡i" ntlll$. dotr¡ccl

hr¡ (ll.trLt\ ¡c l rnsDisnnrdrl .rl(n trcccsil¡rios ]ol i ar ( h Ildr ' ir ( lll Lr i o¡ c r i l ( tr t) ,trtr r c tr c r y ) ¡ ctr r !r os of¡ úo

Flr LuN utr j r r r N ¡ . tr r f't''l r !'r r ,'!tr hr tc fl r c l r \tr l t'l i t,ttr r .r l ( ¡rrl r trf c¡.lltLcrr. h !r]o l l!¡r' sr r¡rfs tl¡l r: r.riIn1i ]tr!'1tr)

lórrnitn l¡) l) $ir$(n' f trusl¡,urtc lif)lnflf ' r ¡ [r ¡=

ospor: lllrlnl' irn¡sl¡)sdoscoolirrnL.s(lds! 'ir¡k) uú( ¿¿*lnrlu rútt,¿ ¡l "\1i( ¿r1!r".. lt¡ |ulúúntede pelíLü1u

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Il rr tr.s r¡sislenci¡s'perlici¡l a la irvcna dcl cocficicntedcPclíctrl¿

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Nút¿s .lel coeli.i.nt¿ der¿tíc a

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d€ Pelicular Coeficientes

por xiE cxlerioiv llec! ¡ ¡ Comovimose¡ la página56, el c¡lorv¿primen'j el

l0

por: Lliitcrcanbio enrc el anev laparedcsttiinflucnc'¡do -

la tcnpcElura dcr arc. la rcnPeüturadela Psro'i, la fo¡ñ¿t la dine¡sióndela pa¡cd !! estadodc süpcrticiedc €sl¡ ¡arcd'

or I Ir ' i' nl l , u 5 l d . . o . ( .r i e n en.p o ú n .i a p ' ¿ k'o 'L e c' ' ' r l¿ ¡ oEc co e l i 'i enrü0 e peL( Úla e" de it ' do . . , , . " ' 1 i """, ' 1 ",,, ' " -" " ;r luh lr. Sdcxpes¿en tTtloC

la¡lrl(n{l¡r ltnn¡r¡ globatlf,rl I

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(r n u .I,, dc 1¿.odcntccL¡cl¡ic¡.lc¡crtL.(L n ,i $ ¡ oqucla i cnsid¿¡l (lf c ióDri ,Ltln cl lLúo¡0 caL,rdcp.ndcdc l¡ rcsisrcnci0 'd,i'd.

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(i'rficionfu gloDrlde tr¡nsmisión

r! l$ r\ L o s n u r s ¡ s r l t \ . \ i D [ [ ¡ || r h. r n ó r i c n ¡ . v ¡ D o ¡ . '. iú(r tÍ s fr lr condcrsxúnr ¡c ¡\1r r r .l ' tdc$ Jc a slaDicnro,lo tl(' t,,,tr!,. rrx su dcleroro.

lr i,trcxx dc I¡ fcrislcn.ia r¡¡nr-¡ global ¿s llamado

hur$nisióo tórnrica ac,er.t¿,¡¿

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ro.liclcnlc/l cs la bascdetodos k* cálcrlos de in¡ercarñio rúr¡i.or pen¡ire erablecercl bdlMc. t¿rmicoy la polc¡cla

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R4¡st¿ncit t¿rtr¡cugloúal :

Ra Dl tr.fci¿n¿ K ¿rprcv In unri¿a¿ ¿¿ úü, qk¿ pasd a tnr¿s ¡!. una tpt ttoro ¿ot n.¿i.s aln ¿lil¿t¿hth 11¿¡¿r\r¿tdturu 6 .lr | '(, I,¿r ttn¡. ¡hrunt. b u,i.tu¿lt ti¿nt't: K ! ¿r¡,t^a tn ltnr'.'('

ng = 2,003

( At ()|r¡ist't,:( it,t(]() r¿,

l :.rl l R C l (ilOS ( tJúr.s.tr¡¡ diriircr ¡ dc ¿]dcl3

l¡ in r lL h\ d'ur c 'i !i ür s l i :i ( t: r l r r tr c uc r poc s s r c r p¡ c i dnd k r ,tr '

I I n,r r¡ ¡r( l¡ani.¡ dc trr ctrúfo. L¡u ¡o\ lirgonrls prclicr0nll¡ ¡n' ( ( r . ^l c s l d c ¿ m dx .l ¡ cu¡ l ( trquuh¡ y que.ñ.dl ro qtrr x r. tr r l í tr ! i l' ll' l¡ ll|( de!¡lr tiür Nidiliú¿riu re.rpoatur!dc I K (o I !C). del aguacs dc I kcal/!s.'C.l{iqLorolr\rf Irir(1r trr,l¡,..1c¡iorespccinco

!lL

a'lll r /kFK :¡rrol.r

rl. I 25

Un¿p¡ied vetiúl de .iram liia k compmc 'le: !¡lucido cohcnto¿rto.ior e = 2,5cm

e= I cn EnLrcido cencntoinrflidr Susdiñúsiors son,I =6 n ih =1.3 m L¡ lcmlemhr¡.xtrior es de 28 "C y, e¡ el idlcriorde l¡ üjmtn ¡ii'r Nnhnenos una re'npcmhr. de + I 'C. decalo¡qrc.traviesrcrap¿todo¡ 24 ho'rs Dehine ei u 1acantidad

a 10'C

a11'C

all'C

@

I kg aqua a 10'C

fig. 1.58

llcd lr rcmp.turL.rdcl ¿gua,h¿yquc darlco rcliúrle 4!185kJ/l¡,l 'fl c¡1.nlÚ5lilrosdeaguade8 "C a 40 "C, habú qrc añ¡dir: r¡(|Nrctrr)s

1,t35 \ 5 r (1t) tt), = 669,6U la ccuaciótrnuy conoci&porlos,nso,sLr: hrrho,rcobrixisdccnrplcar

Q :

c. M. A 0 i¡a

a

'c

.(ri{k!l (Lcc¡L{r /¿nÁ,/)a ¡r. ¡ h ¡rasadc trf crcr|o llr l{tr|]ürlrr.dc trr. itriuir /,/ n 0nrlcn¡cr¡¡rn liDxlrl.

clcvrl

$ ¡J¿&,( ülor crpccillco¡cl cucrPooonsiddodo It, = masodel cucrlo considcradoen*g oCo /{ /r= dife€ncia de renPcratura ldz - ,1) ú

a

| 4¡1.llu

urt¡L\itnlo

¿( nlÚtuú ¡trollü.lú, ¿n kJ/kq.K .n"lclúuú

EJERCICTOS

rj.

cálor hoy que dd . 3 lihs do agu a ? 'C tar¿ c¿ldlonos l

3,35

Ei.| .2?

En un cubo,nealsnós 3 lilrcs deaeuaa +15"C @n 5 dé ¡lgüno, ninuios, obwmos '¡uel¡ Éñpsabú dc el cubo? ¿Quéúntidad de€lo¡ naobsorbidó

3,t3 3,59

Ej. 128 ¿Qu:tordcia tigprifá pmib ónni$ 7 lilG deagu dÓI t 'c '

2,94 0,82

!á

gucr¡r.ftrctlcur¡rhir t)tr.i rl. r*l¡¡l(' lhic¡ ¡c rErcgfi¿nr. l'n

ll.lliRctclos I' j , t . 29 liru btrrildcccflczada95"cañ,s"

ull(,.brrn

¡qr [nrs dc cslado¡c ¡!fc8r.rótr nn] 1l¡m¡dos:!¡ füs¡ón.lr evrpor¡c¡ótr.1 donÍ'(lón. LLsolidilicn.i¿n) .' n'lninr!(iór. Es clDrn) ¡closudosólidoal liquido.Sc consisuc.lx ,, ealorll cucr4 kjenpló: ¿l h¡eloseÍtn l. en un w!, Sc coDsirtr Es el pasodel esr¡dolíquido al g¿seoso. (ejúplo: que ¿¿Vt¿ú¿. ht ¿^ndo calor vapar de aEua

dc cllor quit.do¿ la { rlculcla c¿ntidad (c ccncz¡= 3,77kJ/kg.K).

Es el pasodel csladogasoso ¡l liquido.Sc corsistr qritaado calar (ejenplo: @n¿enlaciók.Ll vapar de dtk

Es el paso dcl slrdo liquido al sólido. Se consiso quirúdo.atú. (ejúpl.: sali.l¡|ica.ión del cha@¡.neqtu

sin p¡srl Es cl pso diero del esladosólidoal gaseoso por et tíquido (ej¿ñplo: s¿blinuión de la nalalina).

Este cambiode esr¡do puodc conseguirsedando calor cn condiciones depEsiónyde teñpeátrr¿úüt pariculflls (ejenpl¿: !¿cddod. productaspor Militui¿h).

CAMBIOSDE ESTADOFISICO Si obserymos la mluBla¿, lenos q@ el n€dio anbiente $lú compuglo Por cu€¡los quc * encúnn¡n eo eslado ¡ó¡ldo, üquido o g.soso. A vees, podemosenco¡ad el mismo cleao, según las en lot circunsloncirs, estados de dilcrentes úgrcgación:sólido, líquido o Its cl casodcl agusen l. vida cotidiri¡, qrc L! podcNos cnoonl¡¡r cn fontr lkllri¡l¡l (¿¡r¿).sólid{( r") o trr¡o¡tr (r?d,)

!a

Lry =

si poncmosI kg de.lieLoa ¡5'C !N!ión átmosfénca. torDcE¡rx dcl hieloaumenla de 0 ü lloMzdr la rempc¡atüra

(l¡ prine6 0cC.cl hiclocmpiema tundnse 0ló0ul¡dc aenalíquidaapMe). sie¡doel se npo dc lusiónmuy l¿reo.la temp€¡atoE i¡londrl riruroeñenrea 0"C mienr¿sbaya .!: 3ls kl. olrllrldchr(lu Ercalord¿¿o ¡ndo cl último cnsi¡l de hielo estÁderetido, h¡s|l dcl aguñempiez¡a subiry !!ñcnla progrcsilamcnlc tañpúmruro oC. d¡do cs: 419 kJ. ll)0 El c{lor anrrr

"""i""":"'"'1",," \,.. \ | ' t.,/

b¡¡r d iie

c¡ undfúc¡lc ¡e

1L!!!j + 335kJ = l ksde agua¿0'c

I A I l]|) cC. l¿ DrimeÉ nolécula de vapor se lorma on el liqüido v sube rc a I00 r rur'r Ludo ' ta." e' L eburh o' Lsr< úl'ird " ".i de l'g ';".'f, ¡poruúr a o co ' f.'u qte r" rl.úi ¡;l;{e r s k;po

lr r' I

el v4or' la lmpenlü¡a seguirirauñcntnn¡o calentando Si conLinuásenos nccesita¡do¡ ,94 kJ&g K vspor dc Si bacenosla experi€nci!irvesa, esdeci¡ c¡ñiar prcsftsiwúote 6j '' por ld nismas ctaps psa llesar a hiekr r ,;*;t".e¡t€ r""** """", norto, la tenpentuá se n'nlicne ri8úosánc {l oa .¡'.o -ii;'cl del vapo! v a 0 ( a looqc düonte la fasedc condensació¡ constante durade la fascde solidilicació¡ dcl aerrá La lempeútum d¿ 0 'C esllaMda pünto de fustón del hielo

clc(o Ll rülor latúre de fus¡óndcl h¡€loes: 335kJ/kg ti¿t¿" ¿t D¡:Útu trh, ht1lkk .te ftj¡¿n I el ¿alot td¿nte de $lidi|¡ca'i¿'1 t¡, rwnú.aso t35 U/4s qrc c(r ü[drc¡$s ca].ularla ca¡lidaddc cabr fg) a quilara l0 | dc agu! nürcr{: Cl! ! lflrsfo¡ndla ei hiclo.¡ 0 "c. púccdeEnosdc la siguicDLc

Q = t.M.

5)

La &nFeratura d€ 100'C cs llanada puto de ebulliciór del asua'

H

kJ/kg

h r 0 = JJJtJ, = dos ¡ ltlclic¡, distinCuimos

CaIo¡lare tu deft s¡óno deyüdifctciólr Cslot tatented¿taPofiza¿üúo tk condensación' pl'¡l

CALOR LATENTE l, la cúlidaddecalorque¡av qu' 'ñaln o rchr¿rI r¡ rcprese¡ta El calorlatentc (d¡ ¿" .*" i" un 4erpo par¿ hacelc c¡nbiar de est¡do fsico rl /ó ""¡¡"J ert" ¡""¿t-" *- ll€;a a ca¡o a tcnpcBru€ constank "gü.ro.l '¡is' qt' d dc 0 "C Si le danosc¡lor'obsoflanos SeaI ke dehicloa la te¡rpcratuls (0"c) hx\ri la rnisnatenpeEtúm co¡senando ñ'"r"."'r,"¡" p."e*..;*t". "' oblcne1r0 0 %d c as u¡a0'C cncon¡nrtrtr rlecalorparacstata¡sf{rnrici{nr' nccesaria lI¡canlidad si mcdi'nos

70

Lr,

d!

le¡dcsa l! remper¡lurx I kEdc.rudias nu J( $'\,rIncrccn el ."neelador csde 2l 'C. Sulto.ie¡doqu lC, lr u¡pcr¡tur¡ cn el inLoriordcl congelador a 13"(' ¡üo do 0lsu.ashoús la tenpentuÉ dc lásjudiashayadcscendido hl! h c¡rli.l¡d dc c¿lorcedidoporlasjudi6.

(¡kn c¡¡dc¡lico¡.les dela co¡selación gr|fl$¡ocllico dcs¡u¿s dela cóneci¡ció¡

3,85}J/ks."C 1,97k.,/kC."C

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r L cI k w ( . r p a r d c L i r r L r ¡ r r A t rr . LL . l i , 1 ' r r n. (i ne iri rs r ¡¡l¡ l]Jr ¡lsfol llr"( y tp,tscn . $(.'\l'1.!,lr

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;.( i'úoliun|oc¡tl.ün l' c\rc,.r

( xLlr'.cdidodur¡ilc la co¡gelación . 0 'C :

l()s r,

p a mr e ¿ l i 7 ¡ . c l d r s s c x ' r l 1 '.

tt:t¡lr| ht ntrla\ t 1t t J tL nr t

o =t .r y Q = 2a'\ t en el cnf¡i¡miento de 0 "c a l 8 "c: la A Q = t .M calorcedidopo¡las¡'dias: 9=

¡ , t , J l OnscDrosoblcnernn bLoqnede hielo de 9 k! a 20t 7 '(. C¡l.ulc la.mridaddecalo'¡ surEer alasna

ttr¡hkhrbb¡a' 1lsnos wtoa n¿.ator l¿tork

mp cd¡Lo naL¡

LI! !.5 de16 p¿sittu\añ¿kr¿,

(.h k,*c)

Ir.,tr,,uJ

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I'od.

'eldom-Jnup,Jretrn.il.

J. rr

\'1¡r, dr'd, oo o é or'trTuJ.r!lh¡),n! '".'¡)0'.. üodL.i' l0 trlA dc laDor dc agua! 105'C a la Desiú rtnofénca tt

.t. .

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-1,

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Sl Ffc¡r)s rtr¡ hufr|l r Jc l{ll ¡tr trf nrrhi$lu .lon.l! hry l0 '(. rl úh' ¡l( rLgu¡r\ hor¡\ clliqunn,csLírgmltrrnn

I L U I D ( ) S R l l F R I C ltll^ Nl lts l.o\ iunhs ruliigcranlesricnc¡ l. par,cul¡ridadde lohci b{o la prcr¡m rrtrr)sltricr,unalcñp.mtu¡sdc cbullició¡ñuy baja ! ¡na temp€rortr lir{ p(,picdades urilizda paB ma¡rencrel ela¡orador(L) ' trlcrú a la dcl mcdio! enftar'

100'c

1,'"

Iil nanómcúo lndim cft¡rr.r ' " dc l0!9b¡r. ttosión¡clá1iv¿ Aho6, si enf¡iamosla bonür 10"C, la presiónmedid¿cs dc s.Nl)n'

Dd hdcho. vends aqri trr coúloraúiúto clá¡icode lo\ vxpo'. s¡tundosdc los.fluidosr¡frigcr¡nlc\. r El¡ción PRESION{EMPERA'I Lrl( ^

GUA

R22 Fi& l.ó1

Ten?¿rd1lrade ebuliLan

si lcrteñós R22 er un recipienle (t'iq 1 64). enfrt inm¿diat menl. Ú obuuiciór. Si medinos l¿ tcmpeúLnn,vemos:-40,3'C Es cl punto dl cbullicióndet R22bajo pr.sión ¡lnostéricr. 33"C con¿lNHr Lam¡ ñ a e x p e d e n ci a d a _ 2 6 .4 'C co n cl Rl34av Pórcl contúrio,el aau¡deb¿sercalenodahara 100'C pm obtene¡la cbulliiil

DEL FLUTDO COMPORTAMIENTO Sea una bombona dc fluido rcfrigcnnre

dr

lrn'pcrr.ur¡ correcpond.

úrlloo$rdición p¡ra ello: tiene borúlrrnos trnaeol¿de l,quido l¡r.ckh lez quela leúP@tú lr¡ ¡c prlducc una evaponción dcl lluido. Ero p¡ovocaun l0 dc l,' srnri.ladde rapo, por úño Llul llqúido y l¡lnoi!!tr almcntodc lalrcsión,

1,"

dcl liquidose erabiliz4 la pEsión hacelo mismoy lonü hl l¡ cvaponciónd€l liqúido.

quecontioe¡22 aFis1.úr,).

Esta bombonase mcuent€, desdehacc oC llAunasho6. e¡ un ánbicotca 20 Y h un lemómetrc cleclrónicoconnma €l R22líqúido misúatcmpcmtu.¡para Los vapo¡es estin a la ñ¡sna ionperatur¡ que el líquido Son pucs

I,*

De¡mismomodo,unadisnrirución d. In tenpeFlun del üquido prcloor r condcnscióndc nna partc dcl viDdr Esio conllcvauna disninuclón¡c l,l presiónt cre¿pues!n .quilibrnJr útr

LD crc úoncnto, l¡ Pr¿sió,,?/d¡¡vadada pdrcl nr¿iómcrro csde8.1b¡r' r,!

h rrrI

l1\i!1

r¡P,¡¡ülp&..

siri crrliogo. i f. qu!¡i trtii\ qtrotrDi Y'l¡ 8itu do liquldo (Y qN scgu¡os ¡u'¡cnhtrdo h lcmpcraxm dc lr borü,ra) un¡ vc7cltpo¡adacstaúlliña sol( no qucd¿másliquidopamproduct vipor. y l¡ presión¡o puede scgutr h rel¡ciónpresió t€mperaturá6 cicrt¡ ^si. sólo si qúd¡ u¡¡ nolécuh de

I h ctu+ir tiorcri¡l ¡.1 ¡r¡rnl,'Ll(|1ltr I ú,trcri¡tr .' l,' tlcl \

I.*

Bfd cvrpdfuión hacc rtrr'cnrn. la ¡¡lDridsldc v¿porpor erúim0¡01 liquido. L[ úfcrgir F ]¡ p¡€sión)de eros vapoEs Frl'r Do'rlcsrar urpo&rcid equivaiee | ¡sl Lhrido, lo quc dctic¡c la

( ad¡ fluido lie¡e su reLaciórpicsió¡/lqnpeBtura La ¡sur¿ L70 muesriala relació¡ P,4 del R22 del NHI (amoniaco). ' R.lá.ión pre.ión/l.mPéa¡uta ¿. n^ (Cui¿¿do, la gradudda tt pr*ioh4 .stó ^cata

ri

tr. /Lf Ls Lls

f { Í h l" $ L h ( s ' r L , i r , L l \ . , r r r ) . s

Ejemplo:€ncl c¡ánco20 ( da (pda el R22),9'1 bd ¡bsolutos,es decir8,1 brr

l-"

polencialdel vaporla quc llcgr r n ene.gíay€s la energía pare del v¡por va a conderome enloncespr¿ rlcshblcr(

rt tloN¿qt¡l:ltt¡ode .iogh

e t .l [,quL1¡I ¿l rapór t¿¡"d"n ü la s@¿[ú.

quilibriopucdc {r mroramb¡n si u[n.s unJ ¡rrL¿ del vapor !l

rlot (por cjemplo¿b¡iendol¿ llt

ci$o. lá Presióndel v¿Pot

rl úquI'bFoeq roroy el hnryu, qr cbullición cnltu do fF¡s.¡.Z?,).

F ¡s.1 7 4

¿Cómoobletrerla evapor¡c¡ótr: Írecrerdc: ld ¿tuparúió" 4 ?roroca.la pot ¿1¿rnento .le 1¿ lüp?ratur¿ 't"l En cfcclo. psE alnentar la lempetatlta del liqüido, hay qüe d&le encrBir (dr io¡6a dc calo¡). EI potc¡cial enÚg¿lico dcl lhuido aünenl¡ pues al D1i:trtl licmpoqDcla temp€¡alura. liquidoseoponca la enersia¿cl vaporrcin¿i(cNr cncim ¡{l ¡ l¡ pNsiórcjcrcnhrüc hsutúlicic¡cllnLLrnlt,l¡11 / 2/)

Errra h bombona.c vapor !ohh' \r i!úñuh por úcin¿ dcl dr,lo pNsióñdel!¿porsúbe,y la lhlótr sc paia en cua¡to el

cqnilibriocnt¡cla prcsióndcl liquidor I prcsióndclva¡o¡ scrcstablccc.

Ajustemosahoü I! rálvula p¡ft oblcN una pequeñatuga y obseBe¡osl(i qu

Al crbo do ur ñohcht), vdños qúo I rutrrfcr¡tr'n'dcl liqui.l{)l,¡ disni'\'i(l{ l¡ú l 5 o( . tl or c r c nr do

t,'r!¡¡ | ¡Lr !¡! ! r,'l

, ilrrl.'r

'

L , c rliin t r , i ü f ¡ ¡ c l l i q u i (l ,)cs l i c,l d c .\D r.r. ttrls Lr .N¡cLon & rxFr sc hrü gr¡ci.s rl .¡lor lalenrc dc \rt)o'l^.ión (216 k.r/kgp¿racl R22 r 15 ( ). Lic calr cs lomado dcl n l (r Ll',. l "i t u cD r u \ !rJ{L L i l ri .rn i cn ro I sllrrnb con l¡ válvula abicra. L. I rc n. rura del liquido se esr¡biliTaá ' a sremp¡¿ l(l '(. l3 presióncodcspondc I rctu¡rraxm 1,4barl¡E r./41. ()bscBBmos üna capade esc¡rchab¿to l¡ bombo¡a, cn l. zona d.nde sc

PRODUCCIONDf, FRIO

sc csl¡bilia ahor¿a-25'ar. l clcaudaldc la fuga.La tcmper¿lLm ^trfrcorenos Dls ón esdc I bar f¡tr /. ól Atrme¡tandoel caudaLde inga, vrpor sale de la ¡ombona;Pcro, p¡odMir ere lapor, nás liquido

l,*

dc l! cx¡Drici.i¿.nrúnr ttr'rr', ( úl h üñ¡ Lh¡ q00¡lüEÉ bajola botobona Ul lrrl.rerNbn,dc c¡lo¡ sc produccdcsdcel lire hrcia el flúido r.haüÍ f.. , ¿ est¿.nás fío queel arbreflo Fnirilcln¡mdf. o' queel¡uido lLega

Prm elapoúnc,cl líqtridonccesn¡ qrc lonra dc ¿l mismo Y del Asj, aunc¡tandola luga,ll EsLdmds baja teñper¡tura canridaddc escdlha cn k¡

tr¡¡ dhr¡inucióndcl ekope pfo\¡\¿o

trn equ libLu J cLidcnteorenLe

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F lrll.rln rhi,' ¡c crlor h¡cc ev¡pora¡el líquido.qtre Itir r ¡ n¡r ,' ,fu x i 'c x L'!dc dor dc l nboD bonaL'. n h r r.

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rtr'tl r l 0 r¡l (trl rxúfL.' tr ¡ ' tr ' I r r blc llic sisrúDftct fr c¡rlr¡s!, rtrcotr.ctr orcfx¡! c¡ro. siDoquc cs r!trrlrrufc iric\fLrfrhlr Drc\ cl lluido tucf{ '¡uy ifr clDrc¡o¡mbicr¡c amjnr fluidocn 1¿¡hósfe¡¡ Porolro h¡o'sit prhibi¡ ' f or cLrcgL!mc.locrrop.o. undhpositivoquepennit¿rcciclare!fluidoev¿porado ll¡y quccnconltu'pucs l f lrt r)ú l c t , . ' f ' l r l r rc¡l r

¿0tmo reciclar€l fluido? cl vapor,h¡y qúecondeis¡rloypoftanrocniiado l,m rccLcL¡r quc10cd¡pnmf \ qucaspiranoseLr¡For a I barporun comPresór lrnrsiiEnros s¡uadt cnel cxtanú Eig 1 77) o,drJnllsa a unabómbona al contxcloco¡ laspncdcsii' \ llsc vapo¡calicnt€!! a c¡fiiase y a cóndensaEe

l"

t' t¡! t7r : t:t s¡sküdno]n.iond s¡ ta hottbamc:h \ ¡úr

UrÍ vrLvtrr(r¡,¡r,/. r¿.r?¿,r¡d,) ¡jura el laudaldcl ljquidoprr¡ c\ h' r {r¡h!'h il.tr() dc l¿ bonbonaariay el cnviodc liquido¡L cd¡p¡crtr. lti !1,! &¡rIr¡L'ir {i tLcrrüc.ión.

F" v. a eslabilizBe(])orcje4lo ¡ 35'C) ccdicrLd L0 tcmperatlr¡de la bombDna cxLorat anc exre¡iorque está a 20'C. El liquido se csabiliza a 35'c' Ll ndienlein¡liú 12,5bares tu¿nóoctrocodcspo es inconpleto:cu¿¡dol. boñbonaeslá!¡L' lisresistem¡.¿unqucinrercsanle, tr ¡qué ocurc f¡A / 7t? El sútena no funciona..¿Qüéh¿cer?¡Pcrmut¡ bombof¿s?RctlcxLonemos ir:' ¡Y \iañadiésmo\ú¡a tuberi¿quei¡yecLelluido.o.dcnsadoer la bonbonx

I R,rrlüJu Á t /¡a',rat.r'E! lat?

!lL clR(rull o ¡'RlcoRlll(t)

ALANCtttiNttR(;lI t( () Dllt,clRCUl [(] trRlcoRitrt(()

s¡l Acabrñ)sdutnrv0¡r"rcL0ir!rib liiaorill" Dáscñ dclal¡€!Porcl moñcnto.tonemosur¡ "1¡k) dcl conÑirr ilitrrdiónr¡snJ

co¡der.¿dot,/ 35C

rubeia dedsefsa -

-25'C

B¿ráP€srón f-

AIEPFs ón Fis t.3a : ci d¡to Jrtsorilio

Itoltigori¡cotoñ¿ el noñbredc bomb¡dec¡lor. mbúdc liquidonecesit¡e¡ergia(tt) parárealiz¡ el lrabajode boilbúo lil lüliir ' r ' .or anber deocc oc c 'c r .'g¿ ,n1¿ r nc l del !om or L!1f' Dn¡r cl cdlor absorbidopor el ev¡pondo¡ (g¿) I'acia el co¡de¡sdor.

Cmbiado¡ lénnico cncaqadó dc absorlcr el calor $ cl

El cúcuito I¡igodiico cs un sistma ccrm.l (hüh¿tíco) qe contien€ u¡ Rrido cr cinülación pam tmsp¡nar la cnÚgia.

d. osp(¿rel voporlrio quevicn( 1 organocncarEsdó y de comPrimúlópam podÚ condcn"irr ¡ cvapomdó¡ una rcmp!¡atürasup¿dora la del evapo¡ldor'

La energlacntm en el sislem (,/¡,¡do) dd drs

Cambiadortémio aYo objcli de eslc lomadodel cvapoodor La evacüación 'rrtn rcfrigcr¿¡rc dcl nuido provocaIa condeneció¡ pama' Lsr ¿r el .Juda' dcl i r ' l L' \ Álv u l ¡ d c . \ p a n ri ó n : É st ú rg á 'o .i ^ c o"fi(iu _ " r'' tu'.ión dr l"s necr-'oadessL peqJeño una caidadc pEsión,10que originael dcsccn$ (rt l! lcnpcr¡Xru dcl fluido fctiige¡antc

2)

Encrgía

calodfica

al

E¡dgJ¡

mecá¡i.a

al

La toúlidad d€ est¡ energiasc úansl¡nnr c¡ calory saledelsistcmaalni!eldcl cordcis¡do (Qk). nrloN dc ur $irlc¡1¡ ccr

r, conrprcndcnxa qtrc no pkd¡ rlrn cnrl

¡ctu dvrdr,I nccc$trrkn]cnrc. lñ hrddlúlLlünú'lc: 3¡

a$iLllDDrd.d.¡

qr !u snl! rl tr vúl,lr .r¡rlcns to. ht cs trrrst|l. &nu, !n,' cn c).!eú\t\¡: r\ dt)ln r¡1, "k^

lr,I 1 5 o L \ . , r .

i rirlr, ifu¡,f

I InrL x rcüll.i,lo' p oroakrrlo

Presónalmosrér ca

Q * = Q ,+w GUA

9. +W I! ñgura1.33: ObscRemos ¡\,1Ean.s ¿n a ¿helAid= 0

4l

R22

F l e l Á4: r .r r r y or r l t ¿ r ¿ t) rni ttl pm¡suevrpo.rci(trl I {:.t.¡:dcquéelemenb tomaelcalornecesario

Enbt¿ h e l ' 1 o s 0 +O=O

Pan 4ú¿ el sntenu |t¿d¿ ú1¿cfni¿¿nent¿, d lmci.úat ablisatar¡o 4¿e e¡ condensa¿lor anok Q. + rl ¿e noda qn¿ rclone a 0 en el Nkla a.

a(

NB: H¿ aqti tna naci¡)n d to

EJIRCIC¡OS absolur¿ñcdi¡l¡ en u¡a bombona¿c R22 dc l¡ bombon¡esde 22 'C. ¿Quéconcluy€l

Um tioúbon¡dc NH3 (añoníaco)contien.l¡ mil.d dc $¡ volNncf cr cntr lktuidoy sü re'nnenturaes de5 "c. EiraboDibona escaryadaen $ crfr or loisporrd¡ r mi obr¡ El ñontador obscra quc ]r boñboM sc ¡ ruc,'lunrdodünnt el tryccro. rom¡ la lcmpÍdü.r y comprucb¡qk ¡sr ! 25'( . Si conccra un n¡nómeh r la bombon¡,¿quéindic¡rí?

ri, .¡?

N Ot^ S

li bo'nbom dc cc,ticii, I 16 !s .otrekdr Dor cl liisorillco dondc cl nrnúncirc indim4 bares. É1 n$nrador abre vílvuhs¿Quéocure?

ld

1.79.¿Cuálc6 l¡ tenp.€lum del

Fj 1.39 ¿Qué e uncombi¡dor l&mi@?

sltuaclonés práct¡cast ut¡l¡ce el

Uaot"DIDAFRIO !*i*,_¿r.'rft,

I,AS CUALIDADI.]SDI' UN TLUIDO ITEIIIiIGI'IIAN'I'I' (i t ri('ic r ¡ r ¡ n $ d c ! ct,cl l l L ri d o !e fri g e á n l ccsunelencnr oindlspcDsablePr .x l (llfrncnt dc l'rortrr'¡¡rrrl ! n l.\ ,'l ú hi! J anibJ, rü.'h.Íi t,'Í tuNnrrDricnrodcl ciruno fti8orinco. ' t 1 ! ¡l¡ . | ¡ \e/ .lL'.b"iu. (ri. n. ,' ,' l',' ! ' ¡t $ ' lr c{trrnhddc uuidocoÍenidocn cl cidito estáó tu¡cióndesuoñaño y dr i ' J ' Í . ¡ h 1 r . lluidoscdcscompoúod r ,lcuLrsdcl , libcra¡s$ ílomosdcclor!. un! c¡ntidadexcervao insuñcie¡tcprcloc¡ un f'l \c' cunrad! oo¡ prccisión; dc losEyossolses,aclrjasobtoBlózdnoy h)¡cstúyú $lrtrr.b¡io l. inflücncia de h c¡pade ozoio,lo qu. dcb ¡i¡x!' 0 ¡i8rvoú trnadkminücióndel espesor l,or llúidos Efiise¡an¡csliener l¡ flcullad dc evapo¡a¡sc o co¡dcns¡ f túrcAe'ro. de loc efecL$ocfa{osdc lo¡ rajo¡ Uv n ¡i1n1 pÉcúcadas y lempcratums rfdilmeút a lasp¡esion€s 'ihl.trlI'r Atrfqrc nineún nuido sea pe¡lecto,lamos a d€scribi 3 cñnln]úciói r\ tluuvr!!ncraci¡n de flui¡losesri corpuestadc productossin clo¡,) deun núidoideal cú¡lid.desy l¡s caiacterislicas a su 0 o$lridcsdcahoradobdo dc un í¡dice(ODP)cdftspondienlc cn pnncr lusa¡ la ¡omas Ll( ll luido rcfriserelc iddal debcríasatisface¡ DPu\ r r n ,pdEun l l ú'doi i n tc c i óns obr c c l oz o0o.

- Do tóxrcÓi

¡oinflamble. - ¡o dest¡uclo¡dc la cap¡ de oz¡no, - no incftnenr¡¡ cl efectoinvmadeo, neulro con los p¡oductdsdeconsumo

nt¿n¿t¡ ¿ñpt?¡ d?h, llnidd 4n!.nit6

¡ll fluido hmbién te.dríe qüesei nicil de eñplear: no dañarlos onponentes d€l circuito ftigonfico, lácilñdt€ deteclablccn casode tusa, - nisciblc co. las accil6 ñigorilicos. Er fin, sus caúcterislicas ffsicas ¡end¡an que dar búenos ¡csullodos cr trt condicionsdeusom cl cncuiloftiso¡íñco.

NORMASDE SEGURIDAD aEL (línit'e¡dnisible ile e4osición) Tox¡cologls: Anlcs de *¡ concrcialiu do, el flrido r€nigemntesopora ü¡a sfle dc Lcrs l l ¿clca¡inarsusddó deloxicidad. tnr"ú de la to¡icidaddeun fluidopemilc dcteminaie\ "títu¡t¿ ¡rrooñocimicnto d¿tt¡t¡h:!¿¿ ¿rtosición"es dccn,h cantidadñáxima de fluido quc podr,irl mczolsi(¡.oncl airr sin pr¡!oc¿rl¿ mcmr nolesri¡a rn. Pcrson(qrc b 'úrl¡1¡l ¡,/?,a ¿1AtL, n¿\ kt\nr $ rllhtt'tr drrr¡rc 8lürs. at¡il',rir l i l Al i l , iú dr ci It

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dc l¿ T¡€r.r): l^cclónDoierci¡lsobrecl rec¡lenlanierto

!¡nN¡ Ñ ll'ido lbcr¿dosen Ia atmósfcnse añadena oros grsos al aumenLo delefecroinvcrúdcr¡ r lólr( ¡ c l d'r ( t ( fnk 'hl t.n con€110s ldo klcrl ho ¡obcd¡ p{riui¡r' !1 rccalcnhñicrrodcl plntrcr..ll¡ irxlicc (10utr l10iúJi,brc cl.t¡olo nrvcrtu'lcrocn colNrtlnlú trl¡¡lirk,duncrnrrr c s r trr s i ( ;W P 0) . ón Ild( or {r $,l c ]!l ¡ r c ofl ,r¡,l ( '( ) ,'( l [r oonnr

s l t r \ u I r , ¡ r . t r . h , ' i ] r p r Li ' \ | ¡ c r . t r l r o l x f .r n r m s u u v c T n n t r o ,t r r ]tn¡c¡'crln¡ (|| lii itrcltr{.nh ¡r rtr ús|ueirlsltr

qucf\ l l if t lic c( ; W l ' 1 0 0 l n d i d h ¡ n i sm, D u n s)l ¡ m utrpú,r tr . ¡ ( llr { r tr ios, r n rc h o ¡ i l i s E . l i s l aya q trccrcstcc.so sci nlcsr L¡ ¡ dur ¡ cntr ¡ er nh¡ cllltr nk,. la llbla 1.6indicaun GWP|00 dc 1300para €l Rl3.ln. cr) rgD llc¿ ( tri ^ri, I ks de esc ltuido co1¡nadoa la atmósfcrapmducecl nisno c

C A IIA (' I I)R IS 'I'IC AFIS S IC A S

súbóyonosaqui la ¡mpori¡ncia de cortrolár regul¡rúerte l¡ herb.ticnh,l d. ld cqu¡prn¡enios fr¡gorlfico¡ 'IEWI (lmp¡cto tot¡l sobreél rec.lentamiento del¡ Tierra):

0'c

lire cilcrio lieneen cudnrael er¿cto¡ndirmto d-.1fluido cn cl rccalcnt¡micrti dc I' d dcl planeta. ¡s decir,delconsurodecnÚgíaqucconllcvátodaproducción púir pucs.cono sabcmos, pfoduoció. endrgía á de un conbürrhlL loda de produccün desprendimi€ntode CO:. El TEWI pore de ña¡iliesto cl i¡tÚós (lr úñ sistcmafrieoriffco de bajo consuno de enc¡sia.

¡!

Se lFta de la rcmpemun dc cbtrllicn)|h:q,, r pEsiónahosférica.EsraÉmpentLm¡ú1[ sc' ]r qüela p¡csió¡en e¡cicüjto pcrmxtrcrcrr'|r'trr a la presiónarnosiéric¡,con cl fin dc ov rr' li cnrada de aüc. sin cñbn.go. o\nrf instalacio¡es paralrú¡j!¡ ro.¡c]l o concebidas de la presiónalnosférica. La fisü6 1.88dá el pu¡ro de ebuLliciótr dc o:

Por lo toro el uso de ún fuido con u¡ l¡dicc cwP clcvadopucdeEñrhl inreEsant€ si suCOPreselelado. Tcnicndocn cüenralos difeEnr,essisremasde pmduccióndc cncrsio cléctncarrI r, la mediaintemaciomlparacl cálculodclTEWI €sde0.65k deCO, porkwh

El calorlatentcdc vápo¡iació¡iDdica¡ac¡nrni l de calor que un kilogmo de itri¿o rs suscepliblcdc ¿bsórbe.cn cl evapol?tlor.r

Con el ¡n de qüe los nlidos provoqucncl ncnor da¡o po¡ib¡e si iú ¡ccide¡t¡lmcnto cmitidos a la ltmósferA lós fabricantesptupo¡en íuidos coDúrL corra durrción d€ vida. Los tuidos que contienenhidrcge¡o iCr¡¡an cnirc o¡

Un calor dc vaporizcón clo\i(1, co¡tribuyea la mcioradel oJuck El calor de !,pori,ación cii cr fünció¡ de l¿ tenpcmtrm c

Los flüidos rcfrigcm¡tes no puedenser manipulados nás que por peEonal cualificado. Sólo las pesonas tilularesde ún diplonahonologadocstánautorizadas d ime¡vcnirmlos cncuitosfrigoríficos. 'Iambién. eslá pro¡ibido dessasificarcl fluido rcliiecra¡rc c¡ la an¡ósfela. El técnico de irfcnc.ción esrá oblisado a prcceder a ia rcctrpcración del fluido la¡ a mcnudo como sea

Estepuntocoücspo¡dor u¡a presión y rtrr lempc¡atufapór onci'nn de lascn¡leselc!r¡bi0 dc esrado dc lgfcgroi¡r

El condcnsad.r ril,, funcioMrár t'¡snncs t rcr¡tcf.htrási'n¡.o'!s il ot¡.lrE - l¡¡ lJ.rordorI h

!!'¡ |

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( !l0r cs¡,cc¡llto {lcl li¡'¡rlf: hñriún ll¡nrnos Lo llhr¡.d ¿s/\ ilnd ü¡,rt¡,Lrl dc un dul Liq¡rdoL¡ prcstación nrnl(¡ cs incjof cuardo cste cn rclació¡alcalor !rntr csLrajó

del v¡Dor: Crlor específico lls la capacid¡d témiü csDcciica del la¡or a trcsión consta¡te. ¡s i tc¡csanteqúe cre lalor sca ii1portantepaú linit¡r !d ro¡Dcmluraen la aspi¡ació¡

Fit1.t c0 : Cqthbhj¿do

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¿utñb tu on'ppsió"

dos ¡..nidos,podenos decir quc. cn condlcD¡c\ ¡l idónricas"',el ¡uido qu€ s. c¿lerlt¡á nís dur.nlc r¡ d que tendr{ n¡yor 1 Gam,¿) v¿dsef&tu !.94

N)

po¡uncue+ó. almcenada a la cnergía trld ooresporde úil'r de 2?3"C,ú cücrpo noposeemás 0¡vi$lo,qucala tempe¡atue R.zón d€ toscaloresespecifcosdel wpor C/Ct: El calorespecltcodefinidóariba es consideFdot M PFsiÓnconslet€ (c,/,) duBnte la elelación de la

Í¡úndo dc era tenpcratun, le añadiúosu¡a cantidaddc caLo, ! ¡ I! c¡ntidaddc cncra ruun' \uhcnJd r ctnTrfun valol qu€concspondc Fo¡ druir n

-

T¡mbié¡ éiñc el elor cspNifico ¡ volumen coNta¡le fc,) que cs de Cudndo $ codprio€ un gd, observanos dmultáneámenle ú ¡trnrento de la PÉsjón Y ur¡ dhminución del volümen IFE

'cr

qúLh cncrgiaaim¿ccn,ds por un úue|poeea cn lun! ,in Ll

enl! pohdu dcpctr mucstraquela cartidaddc líquidoconlenido la cantidad de c.lor conl€nido cn cl ll,lunL liquido.lsualn€nrc,

l0 un ád dc ndsa de un iluido. es posiblcconcebrqúc ¡ rrr ¡ trDi Drcsiórdad¡, dstctluido conticncuna cartid dc cN|8¡l a¡nti¿¿¿¿¿¿hetsíar ln qne$ Iuñd E,1a4tí4.

qu€la tcmpentú denn dc conpr4ión €sláen Demósr¡amos clc,

= I = eqtoú4¡¿.te @ñpÍeiónt')

o¡cárrlo - Lo¡b¿sodorI' o

llmdú l l rÍor dL r$dl¡i¡ritt ¡¡ I l turrsd iú'L!d Nn'.i!\,' r ,r. uL sr¡litt' ln r Ll'l l. h ddi'Lnlll ¡r d,rln !r úr DL{oñíl sulir L¡li|nN Lt .n ( dr L '. ot Itr¡l t{lü'lrrio,li¡r.t'nldr¡'I,\[i'l!r']liNo'in,$trrLdnld(Íñü'trh

c.p | o.inrl¿rúc.

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l} n r ,,,t.t .,.g,.,',,,,,r h tr r tr l k l ,l cr r M dc !r r r c r y ) for Ar ¡ doKr l \r scp.... r h (lr ¡trhl,ir. r !il¡.ctrciaqúc I cnto|rix ]¡ rr r ir r r u ,ci,i,, "*t. h oDc.gix iül ¡!\l! cl .cr. L rsohrlo.Pcro fo c5 ncocsfliorr | .l t[](ol0

g=S- r pucdchaccrsc: cslc.ú1.úlo f rtr¡itrlna¡ació¡.

fL R22 (CHCTF¿.} ¡lu ll¡'nb. qu€ es come'cilliz¡dodesde1935,forora

(HCFC) ¡c rlch l¡nilia deloshid¡octoronúoÉdbo¡o tr dir-c¡ercia dc los CFC (prchibidosdesdeel 140(rl),l. noléculadel R22 ¡lcvann áromo dc considerablcñcntc sulida y il!útro, Lo¡luedisminuye go[v crlcctrr¡c¡osnocivoparael nedióanbiente.

ke

lo qL( llxislcnhblasquedú Ia c.ralpi. dc un cueQoa difeÉmcstcmpemtuEs,

rleRlo nula su accióneb¡e el ozonoy el efecto ür'¡dcro. L¡ industria del ftio tendrá qu€ deja¡ d€ ¡nr cl l{22 vnBc¡ dcñ¡itivancntc cn cl 2olo. nlfo\ htrro,sóLoes útilz¿dop.m e mánrcnimicntñ aunexÁrentes. !r c¡lulPos

cs cl i22 $ Ln nuidode mu] b,enosresultados, o r rivrlizd con el amonico Se calienlaun poco of du ntc Lacomprcsión¿'¿z¿hcp/cr : t,t7, ¿ñ

afuL33 pali ¿l ¿ñoh¡¿..). y

difcrcnciasde

pda co¡ocerla cantidsdde ocrSi¡ a po¡ore¡jDcgopam heer cvolucn)if ^si, un lueAo de u¡. d, a una t2, bast¿co¡ nace¡la difc¡c¡ci¿cnte las e¡l¡l)ir¡

^dnirc Lf dc condcnsaciónJ. D!tulur, qucalcÚz¿i h¿rd 60'C, entE la tcmperatuE

de cntalDir.rd Prcro quelos cálculosa EalizarscaplicansienpE a diferoncias cs útil conocc. la entalpíasbso\un lcok rclac¡ón al .¿rc dbsa&¡,) Es poi rll il a .r ¡l F 'a .c" T ; pr lcr ;. o¡ eo!o' r ñr Lc '.o d e i". ¿¡¿oo. u oo,., o' nlido'(. m' r o valoroc c"u p¿ p¿a erl.q o a ' ' 2AokJlke(sa¡w Nrc el Motíaco que tieh¿thd.n¡alpia ¿¿ 540 klks ¿n ¿e¿'t¡

Ere fluido incolo¡o no es piácLlca¡rcD per.eplible al ólrab. hs l]lg¡s prcdcn súr dclcctadascon una sollció¡ jabonos¿.h láñpar¿haloidca, o ooncldctcclorclco¡ú1ico

taen¡olpía delIiquidof¡, dela órlal!ia dd vaporfr'r. Distinsuinras (t/ ptcsión conslantc:r'L r'= caln lalc¡tcdevapo.ización ^ codel v¡por 6'r: Volnm$ ca0cclfi lislc vrld. quu sc crprc\¡ cn,¡/({. d¡ cl loltr:nüi o.tr|r{lo ¡tr /,k nc llr (ü cvrDori¡o lis cvi¡ctrrcluc usruv¡ltn ¡cbc s$ lo nn ¡r¡1 l'.rihlc ¡úts.l l it r no ú ú l d o ¡ r t n ú$ e l tú .d .c l (' ' úl Dl|fb- L{rDng!¡rnrh

paraunasolaetap!decompresión. rxrr0r c cvapor¡ció¡

El R22 Do cs ni lóxico. ni cotrosllo. ni innánable.Sin embareo,sc dcsconpofc ¡ calo¡do una.ll¿ñadando1úgúa eÍ¡h¿dnnrr\ dc fosgcno ", nuy pclieroso p¡rn ci s$

r rp. I orirfMidor

li' ú¡r¡ du ln!!, hayqucrco'(ln'\udu qucul l{22 u\ nrir t,.rL(loqru ol ¡itu : li vcDril¡cxnr dc L{)sl(¡u!Lcs dcbchrcursc¿b¡¡jo.Au0qucno l(ixu'. exporcBcr trr' .lr¡(islur¡qucconrlerul0% dc lt22 puedeprovoca¡lrasror noss {vcs.

llL lt22 cubE todas ls aplicaciones conient€sde la industriadel fln, clim¡tización, rcñiscración, consclaoión .... y cso c¡ l¿s pcqucñas. mcdian¡:

EL R1l4a (CH:F/CFj) El R134¿es come¡cializdodesde1992.!s u¡ fluido que no pEserl¡ nesSospa¡a el medio anbie¡t€ {oDP = 0 i elWPIoo:1300). D8ládestinado a reeñ¡l¿za¡el Rl2 cuya prcducción c€sóel I I dcdiciembrcde1994. Estc fluido perlenccca la f¡milia de los hidroflúorcaúono (llFC), es decir,qü€no contie¡ecloro,de abi su inacción sobrel¡ cap¡.G ozono.Su pu¡to de ebullició¡ bajo presión ahoslérica cs dc -26,4 "c, s calor latenlede vaporizción dc 216,3kj/kg y, a 25 "C, su p¡6ión dc salu6cióncs dc Susprestrciones lemodinámicBsoncompa¡¿b¡es a ls del por y R 12, lanloi¡ferioEsa lasd€l R22 d€l moniaco. Mezcladocon el ane,a unapresión de 6 bsÉs y ¡ propo¡ciones bie¡ pEcisas.el Rl34¡ p@de fomar um nercla explo\{r Peo cso pasc imp¡obablc cn las aplic¡ci,riLl frigorificas.Recordenos de todosnodos qüe eLté.ii\0 arigorhrádebelonú lodas las p€caücio¡es p¿n e!n, h inhoducció¡ dc atc e¡ el cinuilo, y .:r0 indcpendientcmcnte ddl fl !ido uliliado. La utilizoció¡ dcl Rr34a cxigc a{itc poliol-ércfc' rl (POE).También,la nol4ula del Rl34a cs nás pcqtrrlt quclade los nuidosusu¿lesj loscinüilosdeRl3,h,Lrhür usr¡ pücs Dn náxiño de mpalnes brazados.ptr's 1t hcmclicid¿dcs nucho dii.il dc obrcNrcon las rtrr, '(

Drd.lrb. L.r rr.r c. lflc

dclolcrn, rLcInsrs ptrf¡L [r'Ll0 ror trnr knúrxtr i¡ünr)sr. u ¡ck\ lh¡ tr icoo .or tr r r " .y .tr r l r V r s tr r [l q¡c ¡ovcrntrf rc¡úlvo llk¡.n1 nyc.ll¡li 0 | rrlrL¡o Lr líd1¡aruh.loidcr Ío rctrc(¡rtr

lll34r cs util,2adopfincipa¡menic cn ct ltlo donósrtco, lrc y cl frio conercirl.Taúbién 10e¡conr.amos cn t.s ccnlrjfusos y la8bónbasdecaloi los

EL R4{XA

N4044cscondializado desdc1994.Esteiluido€sum lll{:125. HFC 143ay HFC-134¡.Se dcsrina¡ las i¡sr¡l¡cioncs0,rv plozíndoal R502cuyalabricación esó et üio dc e¡em dc t995.Ljshtrrt! l¡r¡o c¡ndidatoprE ¡€cñpl¿ar al R22-

lllido perenec€puesa la fami¡iád€ los HFCi al, no actuasobtul¡ crDr (CWP = 0), contribuycnuy poco al rcalc¡tánicnro dc l¡ fic' peo sincmbúgómásquesüs¡varespor roquescn¡no¡c¡ 100=3260). blc¡b¡ndono enel tutu¡o. a0lpurlodevistadel! sesxridad, el R404Anoesni tóxico.niinna,¡r¡rt

ebull¡c¡ór bajo p¡*ión annostéricavdía entr€ -45,6 .C y -46.j lcñpeFtum mediade ,46 oC. Est! a{iación .te lqnperaiurx .tnrur .srr¡lo se l\¿M d6li2aniehto y, para ei R404A. loma u¡ v¡trr !

¡oslluidos¡eliiserantes dc h se e '4rr" presenlm u¡ destiamicnl1 rtM0 dtrnnteI! vaporizción.Pam ciefos nuidosel desliznnj

pr|ff los? oC.Losfluidosdelascric.ro0 soDllama.tos nolzeótropo¡l todlucrotrcs lcmodi¡áDicas cs¡án

del R502. l) n

dclcompeo¡,losfabricantes ctroióñ eomiendan el nsode un {ccilc til 6lll\icdoutu instalación quetuncione conR4o4A ¡.r cl¡cluodopo¡ pesona¡cüalilicado. puesla tllrirl¡kidcloúcuiro debeserpc¡feci¡. Adcnás.¡u ú ! rrlnchrequicremüc¡osconocinicnros en ¡l ( dúrhnltulLrü¡'n dcl !,.ctr,tu

trd 11 hrs'tú(lr ¡u Poslh.s iLlrxsl)octlulincsrc "n úr (f,[1,tr Lrlrtrtr)sn. d c c o rl rlrlr.ttrc.tilj|ico o u¡x ti]n|rr'rlrV usPc.¡lr7r(L) l. \ r' , n t ¡lu d ' c t rr)s l.ñr rurli/r'\ccr liso lnl I

Itl ¡ r 7( ¡ c bcs o.c x .g¡ ¡ . c r l nr 0l i !uk h/L¡ ,! nAr cr l¡se v¿lor ¡¡voc. rtr3 lr¡'ilrl' fluidov,brdnlcr Dr¡cu¡orI I rr c 'cctrrJúrarcl

d¿ rcfrigemció¡a coÍprcsió¡ snn|[' l, lr l¡r.l^ u\ trlilizftnici las nrralacioncs compren!tr!r' a tcmpentumdc evaporac'Ón ¡e !o,scL¡ciúny oú¡s aPlicaciones

es u¡ HFC yi cono lodos l.s Iuidos de es|egrupo,cxrg. L¡t. L scalubriñcadocon u¡ ¡ceite POE Ó¿l¡¿l¿rl¿rl.

EL R4O7C lll l{407Clnrña panehmbié¡ dd la fanilia de las dcsde1996 nr/clds .zcólróp.s Es concrcialiTado (25%) yscuonrpone de:R12(2:l%)iR125 v Rl34a

de liqúidoquc cquL|xr e¡ 1ose¡friadoros ll407Ccs uriLiadoprincip¡lmente dc climatizcióny en ld climatizadotsindividuales v pcqrcilrs ifrxrl¡clones derel¡igcración prcilrsrsi comoer ¿plicaciones

lhlú llúidocsun scriocandidab|ara Eenplaz. el Cono estc ll22 cn cL crmpo de la cln¡atización. rLlri¡¡., el R407C cs muy poco lox'co t no condicio¡es habituaLesd€ hlldmable c. rrlli,aoióni p¡¡ otrc lado, su potencial de del¡capadc ozono(ODP)esnulov su ¡csltrrcción or¡rro dituctosobrela atDósrem(GwP) es Dás

EL R4IOA

lh ulimatiación,1¿potenci.frisoríficaproducida p.f el t¡ú c! R4u?Crs dcnrica' lá prop!tuionoda R22] {L .oosumt'elécrtru es muv pru\'ño brn Npe.io¡con el R407C.ltd esligeramcnre cNbrrso,l¿ presióndc condcnsación c$ noesunobstáculó Parasuuso de ¡'l ( del R407C.bajo¡resióndtmosférica,cs decvaporación l,0lcñDcralura y ¡ru{c;h ur dslizamienbdc 7,2"C, cs decir'quesu purt' ¡lerocíÓesdc rrli de eralonr r\ "( Di. h¿ ¿e otu n..lo, a lq Dt¿si¿na'n.s!¿tka tr tenPerdtttu al l¡t1 ¿' hl rutiLl .ür'¿, 11 'C ¿! pr¡nciP¡ode ta ¿vdparució'!'36u"C (ld lil i¡rpollant difercnci¡r dc renp.tdrxta (desl¡zdniert') dnt^¡k cl camhtrr csr¡d¡;¡cL l{407ccxiscDrd.auciones Fricularescuandosc¡ace I! princr 'r d octrr¡dosc hrccur.omploncrfo dc d¿fgacn fluidoenla ins'k'crf1 l' n rrrc r ú i $ l o s i |co rvu fi c csscn ú a d o sl¡ r uMcv' r lM nulilio¡ cntr ¡ ' l¡ lt'107(,ul l¡hrldtrrl. Mllsrhinrllr ¡rlrilxtlo f| í\lfrl nú/ü1tr I'

ou

púcdc haccñ con la lánpar? habidcx tu.r r¡, úlilizr ün deteclorclccló¡ico conrFliblc o trrl

lc¡ b¡ftr dir r L Ddúro - 'vlL1d'f]Lr

L'l

ltrll'úh'

cs ¡nrv de tcnpcruLur¿ I l0A cs unanczch nó ¿eóttola cuyodeslizañienlo (0.1'c), $ compoúacsicomoun fluidopure. dcsdcc onNrc e¡ un 50% de R32 y cn un 50% dc Rlz5 Cohe¡cializado y delR22 ctr.n(]. cono suslitülo 2000,secsráimpd¡iendocnla cliñatiación consnoponente el R407C rc hdncr¡s lineas,rivalizapodercs¡mcnte y trú um!¡oducciónfrigofíficavoluñótricasuDerio¡ procura prcración súpcrior en un If o una lo cualle

tl¡ 1 2 2 . lgrllNr{ú¡ dc evapoEciónde1R410A b¡jo presiónáhosltrjc¡ (nun!) dc l r iui i c aes dc72 2" C t r ' ) c\r ll 52I oC .La r em per ur ur $ cliñatiación ds u¡! baja prcsiónde 8.2 ¡arcs pam u'r qC y una alla presiónde 27 barcsp.m unn cvatror¡ció¡dc s ,16'C.Errs prsionesso¡ muchoñás elcv.das(50%t 60%l qtru a.{ L R ) ' l o qr é .i úi l :!" que( \ 'ñN \ bLeLr .i /a' | ' r 'n' r ^

fcss10' do¡dctodosLoscorponcmcs 4llr A ú\r !( r r l n\ ¡ l ¿ .i óoespecific¡ frigoríficos. lsu¿lñ.rlc dc l(¡s cncunos ]lr r¡s m hrb hmlcstrlsid1cs r k* frii¡os trfcnnrxtrsd$ por l.s I' iforir¡s, !m dcbo rcstn¡ndcr

qúN |l[0 k ¡s l'¡ li t Úg í . l c lc i r u u i ricn l {4 l l J^delrclitcrsu cr lir{ nltrnr' trE7clN.|{'o cr ctso dc rtrgr Do|lnrlc.no cs rc.'sr'trr r!' úNflctu ¡¿ lr irsulició0.

polnn¿slur(l'olJ. o dc r'l' lil ruiic a uslr.on ol R¿lloAdebcscro dc tipo

EL R5O7 lja pcm¿¡ ll Rr o e . L o a ñ ./(l J tco r'o p ¿ e ' d e ' n qr ( ' u km pemo"' t deI r r ¡,,.u '" *..;¿ d o se tompñnedeR25 ' <0 , . . . " " i ' , ". sNlitütodcl R50l r Fslciluido.conerializadodesdc1996 es uliliado cono don'rela' ner J' ao /eotrops' planl " i' ,"i'* ."* n u n d Ed o r ' " '¡. '.¿u'h'' en ",,'. o rc

lNll

l¡rú¿ parc dd los3.s.s lóxicosysu agrcsividldhaci¿| ¿esamllo ia¡a üsos coEio¡tes Sin cnbareÓ,cl cir''x'l' qrc exige da un, snn scguridada lls insl¡lacioncsdÜ ]rt l l ú,oo,r c ól oreor r .Pi r abl . . e Es on s¡s rórico de accióncáürica

Esle olor, nuy ntcnso, es rccororr¡ por nusro sistcná olfativo (l¡ f¡"/) c.rcentBcioncs ¡elativancmc brlns: ppñrL)de lolumcn en claiE. ¿li,/., I d q"e eh una sola ¡l¿ húqtin^ 500nt, b6ta el eqt¡r.ldic LL r un¿ nart. I ,1edal para aLúat

i ,,i r." J ' ' r d do \ ' e cia r o " " " ¡" , .+ ..*"' esde¡? 1"C v suíin presió¡atmosférica' baio evaPoración, dc icnperatura Su

htcnte devaporizaciónesde I95,5 kJAe a la fani¡ia dc los HFC,el ác€iba utilizares del lir{ Coño cl R5O?pe¡tenece sensible!l flúo¡ l'o¡ Las lirss dehcn ser büscadasco¡ un d¿tectorcl4trónico taliados nrdistintaúc¡t€ en faseliquido o Li p"a* ¿" J."ií*"ri 'cr ""'e"

I

Lrna conccntr¿ciór de 0,2 '!, . voluúe¡ en cl aiE Provocarics!( moí¡lcs si lo iesph¡nos más ¡c L

er-¡uoriÍ¡co o R7l7 rr!q,L prcdücció¡ mundirl c¡ El modiaco es u¡ flúi.io úuv utilizado en l¿ indusria La a' ¿no I .. in''J ¿-ionesrrieonfic! 'or'u' fq ¿" ,"", l¡ i.l"*. * ..i¡al e ri i a o o e' er a menc Dm a r abr' r c ' r ¡. i. : l-" ' ' " 1 " ''" y, enneno¡ - . 1 " "ca * idad.par.ol¡asaplicaclones ahonos 'ndurrires Su priñera aplic¡cjón f¡igorífica eBÓnt¡ Ú pri¡cipiode l¡ histonadcl liío arificial L¿ pnrer¿ tu'luim liigoriñca tun!ionrbr 'nÍ oñonrro lra máqúin¿ qúc r¿ de !rl'r' q absorció¡. $c i¡vcnbda por el ftanc¿sFcrdtrr

La Drimersnáqui¡a fisorinca por codprcro ' r¡ an;riaco fúc invdt.d¡ por e! alc'nánc l \oi lSl) lÚ' ' E l ¡mo n i to klctr om ¡ r iciil' i 117l?) cs Dd¡ho- L¡ru!¡ord¡rfh

t. I w. Ma'.úr.le rt¡t.c.inn Q'¿e.rt '¿rt'iarú¡¡r

en uDat¡$ár.cr Las inteR€nciones cd anoniado exigcn llc!¡r tr

¡e nÉrd'i¡' { rü Éúáie\ d¡ -aLcho mdr¿¡ dc ea' !!fF r/¡onr p o r G h r ' o r e ' e ! ' a o rrc ur . * o l o p u r d c n ' e r ñ ¿ ' i / a d d \

I I

siniaotre 15 Y 2? %, rbma u.a mo? en el do N conccntf¡c'ón lblc y un¡ lucnlcdecalor nn.md! on del truflúun' 'Lc¡ rlo

en ella s r¡uJ 8rrft ttr0nloo cs r¡uy ávidoú asu¡ v sü solubilidsd ¡l[$¡ dc u|[r dc ¡Inoni¡copor lito de ae!¿ a I bd v a 24"(' ¡ú vtr $ disolvú fácilñenrecn el aguar pero ¡cüid¡do ñnfrlvn d( nn (h,'co de //ha'¡tn' Pt aEnd fh'tttr' w¡¡¿tmhút ¿¿.thr, Mt rüt^útn nn\¡ea d? vr.t ttlt¡tt.

I'ol

ctr\ lil r¡rnrinc¡ corrlt.icfos nlcrnl$.sobrcl'do 0l coir l rir{ dlM(¡itr!0s ' trlill^cn]n tx hs ñsúLNn)ocscslí ptuhibid¡ fl¡r qN trsrr|rd\ c'mporcfrr\ p¡r, csLcliPodc insr¿lacioncs r$|uci¡Lc5 l lii lns i¡sl¡Llciones liieorincas, podcmos tenei su dcsconrposición ' l! ' er Já lTi t r'. d. r.i ü J : d l . o e r(" o € sd |(u o c t'b er o!m' r mDr '_' aLr ldr idad \l¡ ' nt d p r( , f i - d c l d co n p r.r" 1 ,,t, 'i, . ¡ , nDy rápidáncntela razó¡ C¿lCt'de I,l3 es la máselevadadc Lo(!D rtrlúúr$c dedescarsil' alloriz¡n tcmpeútums dccomp.esoresno lün[iú[ los f¡bricant€s es $Doúrcs a l25oc Cono ere valor límitc de tcnpctatura lácilmcr(' ,'l¡úzslo. * nccesarioliñitar Ia ¡elacióndc conpr¿lión De hecho ¿vranrr

¿'i..*¡

! Lr a" so"c útE la leúpcratuúde condensación

','iii"n"'"i dc elaporación,paú um codprcsión simplc rcn&r¡lurá -"

.rrilid.iól idc ,r .tu. lo' .k\ amÓos ¿ñ ú' dd ¿moI | (vrjürcrorcs 'lé 'r ¡ ¿,l c"esq po'oresa l"s d. lo' llu dos"'loccndoo''o nr ;,,"';;. ",""' "" térmicos' ic;mit obóne¡ ün óejor ÉidimieDto de los ir¡ercambios Nll! Losdiánelrosde las lubcríasde las insulacio¡esfrigorífcd queulilizanel sondeloaSO%infenoEsalosutilizadosconlosotrosfluidos' L!. '.¿a'.gcremlme.'cde bJ ¿ illenrd¿o {n ñN ficilesdr r l. r( L : D o i . l o l l a o v p rd e r 'e r l o .d 'aoa' ' on od¡ cl irnDrcL$¡odc e0oln¿lelna\¿ic prrt J' rolJ' l'l tar h').;,úük hüñedüido v tuetr¿ tojo bdia et ele'|a det ,x ¡, r, c ñ J o \ . ñ 0 e mo rc o n tl ' ¡e ru l t iln' r ád¿ ¿/ ¡1¿lano"iaL. .l huno se welr¿ blanco) "",ra.lo l á .i . d ce c.'o r ) a {} b u flJ' pr c' Fr ionc" [ , r'. . i f l ' , . ú ,r,. cl ¿mon.rcoe' nJv L rladc e1 lñ' t¡n"¡ '".i'¡ circuitosfrisorjficosirdus¡riales

ln )L ü (t rn l [ n ' ¡ ' ' ' I d . , , l N | | | l 1 [ N ú n | t : tt tf!1r,rrt'tkh)" l'1 , tttt t,/rrt \ ür.r,h¡l)r¡t tl(úiu iltt 'l' dix\ úDos djc/ ! rci,jjr ¡c vnh .. tr,, ¡írlnr, .f I Lrlfrjlijjn cs dú rtrrln0nrc ptrcs rl tr.11¡ ur ¡.1 rrf 1ltrrr rlihyc vtlcI .l l"ok,roo ¡c Mon¡lal (1937),dcl$(ri( Lrr, úr'¡ I ¡r' llnbLcs dc asi coú, L¡ ¡ilictr td dr cfco¡rnr sst¡uros f( iiorlc, ofrccen¿l ¡rionj0co 3u.vxs pespecti!asde desarollo

ll c rc s L io Da ú i ü Ñfio r

l. . ' ¡, t c ls ¿

qJci

ú.o sad oe'ro laac Ji ' ob€ J.j .'

de ñio ¡rdurrial par¿la rchscm. ' NIll es utili2adoc¡ hs instal@iónes r h conscl&ión.y la corscración¡ bajat mpeÉrun.Enctrcntrhnnii¿r loúción cn las infalaciones a absorción y en las bonbas de cakr d' I

: t4súM¿ncoDPn tulo

npidos relnsia"t^

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llz

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El ano¡ídco(NH3)form parLedel ciclonatuialdcl ¡imgeno (N) cn la bioslrr¡i

**"".

cl oxisorod igualquecl niróseno' ri r".irlu a" t"i g.esnarú¡ales,

" €tc. Porotro lado.Ia producción i¡durrial de aññniacdcn el o trh iridúccno. prescnkenla ¡aru€lcza' sók¡;prcsentacl 3 % dela cantidad

tr'hriilrr er d u u ','l' I h'r¡ú!

Ñ¡ 'iip

I O.nrtr rhdr¡

nltr

| ! Iiruorwrcñn por h Diolccci{hdc l¿ r{rurnlczalr{ h0ch.qu lo¡tn ncdidusp¡evcnLl!ds ¡u l,¡s¡riscsiixlu{rializ¿dos I nNir llcrc cr ll8orun dc.rcloqüefij.las Eslasa ¡cspclarpor

i u 1 , , t r l )( ¡ f r ' ¡ i r d . r N u r

llr"( rQtr¡f,$'

't lN5 \.tt\! x: t litliór ¿t!¿ú = 135 kJ/k: I rq\r ¡1r ur

lirn|¡ dcab.rambiénde doid l/l/2001 lllaoiilicas:lanom¿ EN 3t8, oplicabledesdeel l|r¡ r¡l¡ lase¡igencitsde següridady del mediornbi¿nle .

dc base,d.tnicio.os, claificacioóes v crileros¡ll llN 378-l: Exisencias l.:N:178-2rDiscno,o.strucción! pruebas,rnaftado y docuñotac'o¡ EN 378-3: Insklación ,, r¡tu y pmlecció¡ de las pcrso¡as

repa€ciónv Ecupeác'on EN 3784: Füncionmjc¡lo,mantcniúiennr, Nd¡cció¡ de€slaobm li€ne en cue¡la el conLeridode Ia noma .

EJERCICIOS

t,).

EnrrolosfluidospÍsenadosc. la tbl¡ l.l l, ¿h¿v.lCunoquescai¡flañahl(l

debs nuidosrethsennrcsl ¿Cn:llssoD¡osmediosdcdeleÉióndc tuCÉs

queel c nhL Enún. line¡deliquido, cl R22ssúirí! de30a 20'c. sahie.do ptrdida enest!linea6 de64fts/b c¡lculel¡ c¿nlid¡ddccllo¡ Dorel R2l 'rone: . R22(de20a 25'C) = 1,25U/*g.K: c I22 (.1¿ 25a 30'c) = t,27kJ/tzK

lr ,,r h o n h orrt Li'tr'(r ¡! rodf RL I{l

ú

l¡s

¡),d'dorcs

l,itr boÑ,oDrA PucraeDssu'o¡ ci un io.¿l do¡dc la teñPcmruü ¡Qué oütrt. !r crbo de arBunas hons,coDcl rivel dcl llqnido? 'lnñ: r' 10'C = 4,792d,n'&t v

¿ñt/ks. 2t .c = 0,323

I ¿ L ? ¡¡\ ' b nbo " , l_ ' llri¡. u L ¡ u n ¿ o,a¿ orcno. 'n¡¿ c¿ no sd F2 0 { g o e f n o a 3 ' c -p t h ñ t "o,.,;r'"nrt.le¿ "n dE20'c Dci¡ños esGp¡i vaPordüürE un moncniov dcspu¿s 'crumi\ a _5'c v $ másar25kg Sulcnpen(utadescicnds bombona. porel nüidoevaPoRdo la.¡¡rjdadde calorabso¡bldo cl alo¡é*tFldo a1aire¿mbienre

20"c

dcLlll: L¡ li$rr l.?0 reptosen!¡ lasmas relación Fesiónrcmpera¡urc" sexo. rEcc sobrc de las ráb1¿s dc fluids dol del NH3. A'odindose lxrt cudriros 1ascuryrsprcsiór-EmpcBrundc losiridos: Rl 34.i R104^.

ACEITES FRICORiFICOS

lislL Lnesrec¿pitulo. conra de un comprcsor. co.)a enúdi¿do lNu,rotrigonfi

o.s um máqui¡¡quepoDce. nolinientb ün codunlodo piezasñcc,irircr la compEsión dcl \dpor, obrctrcr dn náqui¡a cn moviniento. cl ncccsit¡uD lubrificmteparacvitarl¡ Pof lanto su deslocción. Asi, l¡ dc ¡ceite eD ol comp¡esor cs blc paraeamntiar el funcionmiorlo

a t húgo, claccircútilizádodebercsponder axl¡cncirs inrpueras po¡ la instaláción íllcn Ari. conrouna palc dcl .cciL cs, rxpulsrdopo¡ 0l .d frcsoryc¡ Itdblcflcnld, cn ri'dr|r.irl¡ con cl ufr! eqsrcin i' ,t' r nr r' ltlr i Mr l1ñi tt tt¡t, ¡0r]drr. s o'f

úr-.úh¡rI11r

l!tr¡li¡cnr. lx 1.0$r d cl ro n rl n cR'sicDtLo!t,.' x]n.fir{ r c' r r ¡ c\ rfD.n¡nt ( ¡ le'¡Pcmnü dc coD¡cDs¡cmr. b rncosid.ddel a.cilc ulilin,lo scr $¡n!1. , p¡'¡ g¿m¡tlar la lu¡ricaciónr Oúo pr¡ro inporlantees cl cor¡porxmr(L y c¡f ¡ ' quimicodcl rc¿ilccon el rctiigerantc otfósconrpo¡eits dcl ci¡cuiu.PoreleDnLo.L accilc o cl ¡trido y (ol conDruÉe Pam c(l dcscomponcFe t0les coñ. ¡crdo' l süs¿nciasindcscablcs. Asi, los ¡cei|esulilizadosPn lns inralacr',f y nspondcn¡ lls cxfrcteiricass1luicnic\ nrdi[cas so¡ decalidadespccial (LL con os úcralcsv nratc¡i¡ssinlérrcas El aceitcdebesú compat,ble compoñc¡el circuiL.liigorifico du¡¡nlr r e¡ Prcsentar e¡ cl laboralonoconsis1e Unr prucLr!Practic¡da ' rioúDo suficiehlcel fur¡o. cl aceite v los difcrcnlescompono( tl l¿ oonLüccxtrr l¡ hinchiTón.eLrcbLrn¡.clDrienro, MedlmosenscJ:uidx compon.'les la oxldació¡dc Losd ferenres cndu¡o.nnicn¡o. ca¡a lubitirr r' dc scFicni,¡ebcmosrenc.un cspcsorde En co¡dicioncs g! nlzodo f! Ero es e¡r¡c las partcsen inovn entodcl compresor' v i s c o s i d ¡d d e l a ccrro cs dclcmr¡radrpor la du¡r.i¡n de deñ¡rncde unr r ' I La viscosidad clmidadde ¡c€ilc a !¡vós d¿ trn oiincio c¿libüdov a uo' tcnrptr¡1" (9Sl)v cadr lúbrific¡nlecrá cL¡sili'trL' dFd¡.Sc erp¡cs!on ccnthtukes sesún\u sradode\ñcosid¡dISO\'lr¿ts¿ tahl. t t)/ Har que rencf pt€sc¡tc quc la viscosid¡dva¡tu con l¡ tcnlPúrrtr '' (disinniuyecu¡¡do l¡ ten¡cmluü aumdfa), v qu. l¡ v.ri&irl' 'l'

l| \:ú\(li1lr,,L. ' t[ritrll\ 's 1\ . L ,lLI f lr' r'üi!\. ,1. rh 'lt ri\&s¡{lr¡l \ | L I hr,r trrx co¡0.'1¡nLüf,i ¡.1 i( | \fix. o¡ !c ! ,ln , , '.,

I n i'rdicr VL ¡ü :l¡) i¡i.n rDr li'crc \¡ lnctrfi .lr h \iscosld¡d con la rcflpcfllufr. nicrtras quc u¡o de 2:10 Mc¡ una ¡lébil variación.Paü las rúqr¡r.s iisodllcas, un indicc Vl dc 100cs mtrybucno.

I,\GEilI l

li liscdsid¿ddcl accneuliliado cn cl cir!ulroJiieorilicodcb¿csld cn acu3.d. dcl fabric¿nc ron las rcconr€ndrcioncs

'ItrDrbién llanrado/,!,¿r ¿/c¿urr'¡d.o de rrDscl.clóD.esla rcniFerirunI¡!'sbxj^ a lx qk cl aceirc gotca aún cü¡ndo .s rrln¿lid rn agfxcLón

F¡8.I t05 fudnt.nt e¡tapónt¿r ¡¿ henn¿ndücnc

rir cl circ0irol¡eorilico. cl punto dc sotco del ¿ccilcutiliz.¡o ,, dcl rctiiscrtrrf . s h dse ¡ másdc ¡0 "c por dcbojode l¡ ienrpe¡aru¡a

',

acturlñemelicrcf u¡ DUntod. !ni, ¡ or Neireslilgor'ncosdisponiblcs doLo c n¡ c l 0 r 55" C

( onoci¡l)u'¡bióñ Frrrrr1, ¿/¿¿rrr¡rr,,¡¿,b Es ln tcDrper¡nmUr I ¡. ]l {rL. bajo cL cteclodcl cnfiiamiento,la frc7cl¡ aoerc (l1r'") u otrasnmlc r. lasp¿¡alioas,cc¡ts rcril!!rrrlc(90%) dejadcposita¡se

l\(lcrrúrc c cLaceilerlilizado on ol.ircrito ftleori¡co debr Lü 'r ' I¡0rni d¡ ll(ruLnció¡rnny pof debljo de Ir tcr¡peraxrudel llunn, .n rvLr¡r o'. sr no hay riesso de alascocn cicros purtos dcl !¡,' I r ,.( l\ ¡ v nl c r l c quc c l pur to d¿ noc ul ti ón s ól o s c 4p" " , ". nr :ts nJ oLr nr c ) i c n l c ¡ s o ac r D r r r i x r ..( { ihl ü! r oi c l l l r Li do tr l v ó3s c ¿ c l f0ft) ¡ . 3.r .o r i( 1r tr n'l nüc or c ¡ .! r .. o qtr üc uc nr ts

¡ a\" r "tttt/t1\"/ dc (ercr tr01 rclNLür r rs rrdLc\ n trú ilLi. útlol rrci(csprcscrrnrcLinro'¿s

(di\nkltrilfrnfdr¡,'r'1

nti4tntu ¿! ¡r¿^ lir trfr DíqtrrDr rl Drc.irrc¡\ lrxsl¡lr rtrplü¡ ¡f rl rccircr rensionos cn hrbriliccrtc l! ¿araclcrisl li c.p! dc rccite, lo quc pennnccvaluar l) cho ln bión ¿,r¡¡d !)l

Erc cnsato. efechradopor cl fabncanle del conpresor' es La ptu'h coNluve¡;. Un comprcsordebc tuncionaren el circüib l¡g'rifto dura¡t; nás de 8 m$s consecutilosv cso siñulando todoslos casÓs(l¡ cn la rcalidad l línires que puedenscr enco¡trados llncionom¡ento piezasd€l conpr€sorpcrnrr al conju¡todelas después eiectü¿do dnálisis ul lábricanle aceplar o rcchazd cl uso del á@itc en cuestÓ¡ par¡ Í

Yis.ondadCSTa ¿u"C

t

Rni úrilizMoscon cl li22 t oLll5!r5\ |

fos llnos de rflicr!r¡

'$.

l,slos r!ur10sr o s oDnr i s c i tr l c sonl $ l l | ( i l l l Il ].

(Sh¿||22-I 2,.1.) 0rcldsMA: m¡nerál-nlquilbcnct¡o han sldo pucslis Iiurlciórdc cierlosfabric¡ntesd€ conprcsorcs, !./xhsqüetiendena adicionarhs.ualidadcsdc los accitcsdc bn\u u (, u ' l¡ p á c . ! . 4 u 1 c ¿o r . m o r L t r ' u

\:' e.¿nb¿-!.

e po ü!

ñucfdodel f¡briclnledel conp¡cs¡.

o ( tuter6 , Dol¡ol'ésrerd /1úi. EAL22CC,ICIEñkade RL32S,.tc.). los rccics ¡enen Du6ascaráclenricaslub¡i@res y son utiliz¡dos.n h pamoblcrc' h principios dcsde delos seemo.Acabú de seradaprados loción punto dc floc ación muy b!¡J y los nilclcs tl.

vat5 rc 22

32

pamla coid¡d ncccsarios conIosflunb\ s deberserulilizados ¡trve quelossceilesére¡ l¡nicamenG ' (Rll4a. R50?, elc R404A, R407C, cs dcci¡ con los HFC , )

68

Eñpleo d€ losaceit$ frisor¡ficns

22

elasuacontenida cn elaireambic¡lc. o aplitudparaabsorbcr o¡coPicidad

al coDl¡c( secars¡ndchunedad so¡higrcscópicos, of los¡ccircsfrieorincos c frisdtjco.,la humedad se coñbiñt.or rirc y. un¡ vcz en el circuito

,tc ¡5t) tr6 220

DO

288¿152

l)a

de ¡ceit€s uii¡izlilos en ref¡¡gemciór n¡rs.áf€s dc b¡¡e n¡Itérict (Suhiso3GS.et.) ^ceircs I rl nslos¡ceitcsson ulilizdos dcsdeha.e lienpo v en büenascondjcioncs 'o I ¡1 2 c. L R 2 2y c l R 5 02 . lr . r. J rl \ l r ' ' F .r J fro ! J.e ro \ p ¿ r¿ru' ' ' o.. abJ¿ r cr nper a"r { ü (l. ri" ,l J l : c ú ¡Jl r n o rxd o d rn d cnd. l c¿' J¡ l l' l r ( fin' J¡ \ lf dcsÑiltliNrlo qtrc pcm¡i'i rscgrfrr rr punlodc lloNl{niri rúi btr¡r' l:(r n rc lr* t u Í r ú i s c i l )l ú su on¡x l ¡l )( (l l l :l 'h .l { 1{ ) 4^r k ) 110

Ddd|b-urDá¡.rdúrrre

Los icidos vma provoe¡ lr corrosión llctunc y el aceilepda crcarácidos. (Lc y d€l conpGso¡, dichód¿oto nodo, la dest.uccir'tr clrcuito cl encob¡ado

eltécnjcodebevigilarendi$¡ trutr.li, dc nánteninicnto, dcl aceiFcon e¡ ai(. El conpN"tr o .l de exposición pemanec( abierosnás dc 15minuros. " ' lr a' d.\nr l m r x J oro qc l aoor ¡ ¿ .u en \ .' .ui o deber er ' 'r 'i 1r ' ppm. Ill¿trfr huúcd¡dcn clcircuiloinG¡iora50 ¡l0k'r.¡d0r¡r0nledc los¡coiles{o aplilúdParadholverlasiñPürcz¡t cotrnrirrlri{nr¿,.r¿ t\1rt¿/l¡1tnhtIIFC ¡o ¡cfc truenxsf,hlnctlrdc lv0¡lcN,y lÍ$ i¡¡¡rrc^s ]r,.$ rts dndlcirctrllofrcdcf blqudf o Dx,lonrrrl

Z I es.¡PLlrll(Drr clD rtri (l( l'r'¿ cvlhr caos irrcoD!dDicnrcs. mnr¡tc dc L. insLllrciónliigorilic¿,y cvil¡r sobrct(¡lL)lx.'!,,.ni', tlc.¡rbon' I' dc so¡ urn.lst, pucdcV cD o¡ i crnx dc los lubosdu.¿itolxs opcracioncs por de n¡trógcno sn el lubo dnranic lr la.i.cul¡c¡ón fácih¡cn[ oblcnido cj{u.iór dc l¡ soldadura.Subr¡yenoslambiónla inpofanciadc nlros e. rnf

!lrl trrrlr I*¡hnlrii|[l ¡ ¡ ¡ r i,rr r elr úi , dr l r nf\Ln \ ¡ f h k r tr r r ftr 0r rc. l l( Llr r r i. ntl c r r l ,!! ) fr : | |¡ i rrc l sl" 'fl áhútrcrn,pndrc h (nh,lc li' v scrsnlnd(rcrcl ( V*.os dxtlil".nlt l.nroo Lur¡, Po¡ ejemplo, de un oompGsor con R22 con cl accilc Mobil del cártú cs dcl oider de 6 bdes y ordendé 10"C, el diusranra coñpuesl¡de 33% de R22 y 1o0¡ superiordcl diaem da una vkcosidad l¡rriozcl¡deuDos4,5cst,lo quccsinsüfic¡ent€ rr lubricarcorrectanenteel conpr€sor.

un¿lüni crlctrhnosolüáfre.conun! rcsislc¡ciaeléclicap¿moblener 'a 4t'c, vcrnosque el ace¡eliberaunapafedclnnido dhtrcltoyqtrclx trr. 12%de¡22yde88% deaccilc. ooñ¡oncahoradc

de era.uev. nczcla a 45"C cs dc 10cst. f,l conpresor px dl0srnrai¡ucrm lanbiénqueunadisninucióndc nlNir la canlidaddc tluido disuelló.Es ¿x¿cu, r c( r ' L onpr c s or D c \c úLJ dañenr e. e\l oue0.c L er r\t1u¡ir cl ¿úLre puf lJ e!¿n¡8. on fcp¡nriri¡

y lleva al &eite hrcia los urh( l¡ hrbricación si ére perñanececllic¡tc du¡anrecl lcnt¡li

tenpef¿tú.¿ dcl accitcsn un las erigerciasdel comp¡esor;

ti!. I l0tt D"\-rrrtrl'1

I.Jgh!crcml, ¡dopliDrosdc 40 a 50'C 1¿lonpcr¡luri Jcl accncll U$ftr rlc Disl,try ¡c4s ¡ 60 C p.ra los co'¡prcnrls dc rdnilo I'c¡i c 9r nris rtuu rtrr irxllcr.ntr. .s ¡rc¡r Ji¡Nú dc Ls 'lconr0¡drci,nr\

o,P.ú¿.t t ¡ ¡¿uitnli¡]toritu m ptt tüt'r1t t" ,tuatn an.¡ú4,/rr trriu\ Jt ¿ti.' I r\dr ilclt.\nD ñ,¡ lnr Lnthrl" I't h\^hini,t 't. ¿t 1!i,.!n vtlrn romp6ní horts (únv 2l hoars) nnt t ¿¿ útru,larel

¡tn¿¿1aunc sólúco,¡iancn¿ buja.a"ti¿ad ¿efluitu ¿rirkth la ¡liñenlacióndc ., Obseñe qnc. duranleel furcionanicntodcl conrpresor, po¡ pucs el coúp1lsor ¡ara Po¡ ¡r ,, cs inútil cl calor desprerdido Esislencia l¡do, en ciert¿s instalacionesde lrio indüsl¡ial. cl calor ¡rodúcido por \ compresoresúl qüc sed€berccürrir a ¡a ulilización dc un enfriádordeaccilc. da¡do fo¡mn uú sola li'\ Dccn¡osque el fiuido y el aceitcson '¡ñcibl¿s la lcchemezclada conasur l, liquidacn mezcla.U. ejenplode DGoibilidadcs y agua accitel enere crni puede nezcla¡do cn un vasó no miscibilidad ilusüarsc cl agu pemaneccc¡ cl fondd y el accitcsube. Esr¡ prcpiedad del accite es úuy aprccilda en el cncuito frigotífico püc\ ¡1 con Ios gasc\,l( gncias! la riscibilidadque el ¡ccitc,saliéódod€¡ comPresor y nisno descars¡, v¡ a poder¡ú Ia nclta oicücuito volvcral Sineñbdeo.la nGcibilidcd.oesnuncap€rfect4esnulao p¡¡cialpor dcbx¡i¡l( cieñastcnpcmtuns (véasecl diagttña .le h F¡& L 108).

l

[ [ ! rn ot.lr.f( n " r[ ]rls.i¡)l4 . lll ¡ccnr qtros{lo rdtr .s Arr0 ¡0[gr rr vuc¡\r frn. i Ltr"r¡ Lf .s Drtrtosbtúo\ dc k,s uvrp.üttfl e h $ lt u l d l s , l c l n t r t l n | \ lioi . l" (ttr0rs r¡srl¡cnrrcsqk úrli/rD $tr tr lñ[ .qtrr¡rdN .or lx\r\ ilc I'rrsr shMrs ¿D los ptrú,s brúosrt. r

tclcnúquela nscibilidadno cs la únicacondiciónparan,ntcncr ur rn. cll. srlicicnreene¡emprcso¡iratubién qrc ct dhrenroiado(t es¡e¿ésario hs,' ..( " c o- F ^o ] .ue l ¿ .F et!¡ oc N ut¿ r .,n.er ó;¡ J . \ c r c ¡ n r , ¡ . \

lrsCDfltación

Proteción del med¡o¡nb¡cnre qige rccnpee. los accitesusadospara rcpo.üsrni

¡rtu \c r.Lunem, el¿cEredcbe,p¡iñetuentc,se.dcssasifi.ado atv.ck, I ü0rcJr.Jiigcmnte disuello.

crlprcs¡s especializadas m la rccupdracjó¡dc tos ¡ccircs jndü\rr orenDfln rcciDientes adecuados.

PÉRDIDAS DE CARGA lmnnrqcdcld'buloila válvul¡es¡¡cer¿da.

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. { lo ivcl d oL h u i dcs o cl nismoentodoslosnrbos/, =r/ - /¡, ¡J). .lr nwúr¡ctrosirdic¡r l¡ rir¡¡ pfeslóD lPl - P.?t. = u l'1¡lú¡tr* ¿ a

quc .ac arr l nl ¡ fr r ni únc hn{r f,c ntr ' ..bs c ddm os ¡c crlg¡ más débil l/, vltnmkt r\ Lnt'r ñlintu

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r É' r l' ¡ ll¡ e.¿ r gx nú.Ll .L¿ l úu¡ ¿ É.or ifóm a Ll as i s tr i c nLc :

L

2 dñminucióndcP2: P? < Pl niveles disninnye¡, tanto nás cu¡úlo nas nos aqamos

y que:

,6 ¿ ú D ?!

Dc hecho,la careá¿¿lrla) disminüte e¡ cuanloel fluido6 pucsrocn.Ícurácul a ]a lo¡situd: es dos vccesfrl¡ L¡ perd'ü¿de (rC¡ 6 regtrlar, prcporcrona' mp;Éanl¿cn elftmo de4 ñ qucedclde 2 fl L^ pétdidad¿ caryd(qte de h¿cho es ld pq¿ida d¿ ¿ke\io de un JhiA' 't .r',¡,/¿c,r,l esdcbidaa ld rczao'€nlos' Ab¡ámoslaun pocoñás f¡t8ar¿ .¡ rI ¡.)

It

,/ ú-

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l¡ púrdid¡dc c¡rsr rtrúrrrlrr li¡l( [rnt¡lo ¡( | xlrnhictrrodu h vul,¡.nlñl/¡,r luatttlrrh^ \r¡ trl !.r !¡|.. d.l líl¡Éb

-

D2c

Pérdidadecargaenncl¡os dc colunnadc liquido. (r). coelic'enr,e depérdida decarea Longituddel¡ lube¡iaen meros. Diámetrodela tube¡i¡ennetros. Velocidld d€l fluido e¡ nrls

ttnotqu la pcdth le.qrga ¿ep¿rde¿el.aú¡o¿o d.I¿ vPlhilü¿ l: rtltlc¡.ld ¿\ úLttiph ado p¿r ). ]a p¿rddo A c¿rAa . ruh! L oJ t t t '

pr ócr i c.c a ¿ dm i r ql e l ¿ pÚ di dadc pr c .i onc n.r c dos pl ldc .o.' n( r ..rr n¡ iblcñ.ntei gu¿ l r l c @ dm dodc l c aud¿ .

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lll s'¡tu tr d! ¡.inldr d! ( Ao¿rB lc d. {rLosr¿doru\hlcr (D$ r n'am l'd i ¡¡ rlL'do.Ll Nr" ! ¡u¡so.li üllq'ror!!,lu¡ck$oliuirord.s rrirD,r v MuldLkL in . i ¡tr(rn ,I¡, trmd R:: un ohtr l Llh{ri ' Lh,r$(nl¡r v llü 0 r ¡ ¡ r " l ¡ o , l r l 0l f i r I I ' l ' ¡ 1 , , r , ' l l l ñ f l r l nm f i '(óuy0,o0¡)fÍ

5lEüú"

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bolclla licsc{ dcl rclirAel¡.lor v

Alr.rhL,ür Jlenno. n{¿nresvcmosqu( l¿ boiellderá rc ha denL\trdo en cl \idiio frio rr tx¡r. lJ hurneddd

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hisrlmerriarclaliv. (/r¡) ss la rxzón€ntÉ Ia ñ¿sadc asuaconrcitrlxr't ' considcódoy la masade aguaquc esten6no are p.¡nr c.Dlcrcr L

¿l)r ¡lónd€vicneestahuned¡d? hacenos,pen en ¡uessos lis ¡ prrgu¡taquepodcmos cs bien.onocida:vienesencillamente ¡ixs 1¡ rcspucsta l llc c liv r d e ¡ t , e l a i rcq u e ¡o sro d ca ,e l q u cr espiBños. cotrlicneoxieeno.nilrógcnoy otrcs sasesraros,púo Bolellaflla vapd decguamezcladd lLrnblún lil v¡por de aCla asj ñezclado co¡ €l aire está F ig .L l1 2 a vcces d¿¿niqueseainvisible,aunque $brccdlcnlado, N h¡celisiblc coÍo cua¡doh¡y nlcblá 0l dcpósitode hümedad. con cl anc que rodeala bÓtellase otiix ' il dc ¿guamezclada Lás nroléculas cotrhcro con cl vidrio f¡io v alca¡zd la €mpeFtura de o¡de¡s'crón; el rcr¡ ¡parccey sedeposih en la bolella! y ac.ba tor rcsb¡la¡al cahodc !n nomentr de ld Ínnedád dcl ar¡ $ Esl! remper¡tur¡ en la queaparecc1¿condensación

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l*= ' ""'""'-l d¿l oil" ln l.l3 Cartd.nai.6 I u¿ioo¡o c"'rdd nN

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dc¡qü¡¿n

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llanad a ( p u n t o d ero ci o , r'r l{ rJ . d ¿ dd c ! ¿ p o ¡d r d Cu co n (" o a cn !u pc Fióo cn Pr ¿i' c' \r ' {l Ú' ' do cl ¡ ¡t r_4c. Í r p o n d n ;eu, " n d ;..y l i cb l ! o ñ u v ba ¡ e¿' c1u d' (r Asi. cl aire húncdoquercspimos pucdeco¡tcnere¡t¿ 0% de humcd¡d i! sco.).y I 00%dehunedad(apariciórdc la niebla). El 1O1]%corcspo¡do al ate satundo, es deoú qüe lodo vapor or 'lrro o la lluvia prcvocalaniebld sutlcmcúLario | ¡ r F r , l ! . ' ! q ' c.l J 'i r'trJJ. ¡L e d e .ulr er crder "ú' d( lJ r \' f " 'c n r.-(/r¡l a ? r r ' 1' l. dr ' 1 Jl ! a' " 5 ,,o ¡ ' .". ' - r rr.'c . . ¡trlüulo r l5'C corticN 42 !r'rr dcrtrc (tclni'' rtrLlr lcnrlríI'r'l oorrn, n s ¡lll sctr]{ lc¡rtrcrrl1trr l\tr lLtrrlo, 'rlftlt|[l

Drd.r'roL¡¡b... ¡¡.rr,l.

{i.!! I grhr¡lr'r¡do¡

lht | 1l: (irulhl¡rrt

(lrnpofnnrionl0 ¡iolrirrl qucsr lú tk\.r [r y s' .ip¡ cn] ¡ l ilrlr0n o s r h r o r i cñ ¡r! ¡b i n b u .l d h trmcd¿¡ Pafailúff¿, osr).!ls Drü kn¡¡r lgu¡ c¡eccco¡ L! rc'npc¡atura, crcnrDo.Lrc ¡p¡mlo crlieDtael ¡ire p!ú cúearlotuelorcn hu'¡cd¡ddlconr¡! cor n)so¡bclLos mojados. si sc unliia airehúmedoa u¡a emFmtuú por dcbajode sü puntode ¡ooni.\ ohliun0l¡ ooñdersación á la tenpcm!tr. de uná parc dcl aeúa;recal€¡tándola huñedad rel¿lila tri iniúi.1,seobti€nela baj¡ddd¿su

| !,!!!\r!!!!!!!!!!EL

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Aire14'C

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t1t=71.A s,559s/ni

EnÍri'ttiüto

AiÉ22'C

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Aio 10'C tr:Tr Br = s0o6^ F 8,5599/ñ' Lj

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Aie 16'C

" ' --l- , "

H r= A 0 % ^ ÜE Hr = l0 0 0 6 15.85 arrñr +r ra o^,-J F¡Et.tt3 L¡ lisum Lt13 nüeshEla condensación dc le hunodadoblenidaen un¿bxL.'h ñia.;n d cso ilusr¡ado,c¡d¡ mr de aiE que atnviesa la baiela (cr l,9sgrános de água.La obsenciór d€l cuadm1.14pmite const¡brqN úl cl aumeniode la m¡ ¡r c¡friánie¡ronis iñporúte del¿irchab¡iap¡ovocado

DE PRODUCTOS HIGROMETRJA Y CONSERVACION L¡ higlonelriá del an€ es un5 condición nuy inpo¡t¿¡tc cn la conscnacm s peecederos, secot€nderá a desecúlosni$ ' rr los productos Un aircdcmasiado qusu¡ aned€ndsiEdo húñedo¡aloreceniIa ápa¡ición d€ho¡gos.

I

0'610.5

I l! t!

La vclocidaddc dcsplazamicnlo dcl airealrededor de los prcductosconr'ihyl hmbió¡ r su dcsec¿ción. Es puesc.pnal teneren cuenbrodaslas exisenci¡\rlol !m¿u.b a conseF¿ral conccbi¡la inralació¡ ñigo¡ita. La tabla | ¡,1 fol ¡¡ fo¡¡a dc l¡s condiciones do conseflac ión dc algünosproduclos.

I tt]

1¡0

odíro L¡¡ 5rfr

rfr.

i l t , ** ¡J*tlg[l!.dr

t¡iAú$c

CAPITULO II

ESTUDIODEL CIRCUITO FRIGORIFICO

Dlulrnil 122

Dldtlrlo- L.! brr.ยก d.l frlo

:*sr.

l l l ,l l ,' l N l ( l l ON

NO't'AS

vida diarianos nl¡csllir(¡rr so dcs¡rlirza calor rulnrcntc de lo 0alionto lo liío, es decir, desdeel tlonde la temperatura es haciadondees baja.

intcrcambiode calor se cuando las temperaturas ldónticas.

'""ft

qucfcmos que en verano la

interior de una

Fig. 2.1

no alcance el valor

lo temperatura exterior 'C cn el ejemplo),hay que un sistema capaz de el flujo natural del frigorífico se define

un sistemaquetomacalor un lugar donde la

I cator +-

es baja (evapo-

y la transporta para a un sitio donde la es elevada (con-

Fig. 2.2

del circuito consisteen utilizar,en circuito cerrado, las termodinámicas de

rcfiigerante. visto, en el capítulo1, principalpropiedaddel

fi

caror f""

cs la de evaporarsea

t0mpcrsturabajo la presión

Calor ---*

Fir!.2.3 124

Dldrflo - L.. br..r d.l frlo

lrlgorlflco crp, ll Erlt¡dlldrlclreulto

126

cvitl)olitr "('.

icll: Asl, sirbcrnost¡ttcblt.iolit ¡rlcsiirttttltlttlsl'ól

r

h icr vca l ( X)"(' l i l i t g L lir

r

l i l l t 22 hicr vca - 40,8'C oC lil l{ l34a hicrvca -26,4

¡

R21,

lt,rlc eltkrt y str lctlll)crttlttlittlisrrrittttyctlc 2'l ¡r

tle }(} li iirrIrtlc ].1 lr ll{ "(', cl airc cxtcriorcs rccalcntlttlo kx':rl tlcl al cxtcriol ló " ( ', ol calorabsolbitlotlcl intclior dcl localesexpulsado ,.1itifc intorioIcs c

Si ll ¡rrcsión ejercida sobre el llt¡ttitlo aurrcnta, la temperatura tlc cbL¡llicióntarnbiénaumenta,e Así, cadafluido se invcrsamente. culi¡ctcrizará Por una curva de eirrrrlrio de estado: la razón ¡ttt',ti ónh emperatura

PRODUCCIÓNFRIGORÍFICA I cs la cantidad de calor absorbida por el R22 en el evaporador?

-{

dcterminarla cantidad de calor en el evaporador, es o conocer: l¡ cantidadde calor poseidaPor el

Fig.2.4

fin ol ejemplo elegido(Figuras a unatemperalrrr¡l el R22,lo evapora a24"C calienta 2.+v 2.h. ei aireambiente du 5 'C y a unaPresiónde4,8 bar. tlt' lil compresoraspiraesosvapores,los comprimey los impulsaa una presión oC a 30 'C' 16,2bai,lo queiermite condinsarlosa 45 con el aireexterior 16,2b

llquidoqueIlegaal evaporador. ountidadde calorposeídapor el vuporquesaledel evaporador.

Aire 24'c

Cantidadde calor que PoseeI kg R22 líquido a la entrada de la de expansióncorrespondea oC. TALPIA del líquidoa 35

lpía puedeleerseen la tabla o seah' : 243,2kJ/kg. te, la

Aire

tabla

indica

Fig. 2.6

la

del vaporquesaledel evaporador: h" :407,1 k,l/kg Condensador

Evaporador

de la tabla 9.1)

STICAS TERMODINAMICAS DEL R22

saturado)

Válvulade expansión Fig.2.5 1]l c a l o r,d e sp r e n d idoporelfluidocuandos e c o n d e n s a , c a lie n t a e la ire d c t { lI 36'C. de l6'2 bar' llcllttl 'l'o¡ncmosun ejemplo:el líquido,a la presiónde condensación oC' la v/rlvula de expansióncon una temperaturade 35 'l'an pronto co¡no atraviesala válvula de expansión,el líquido (cuya presitin lrt itltl ir l{ ,1,: cacr a 4,8 bar) sc evapora parcialmentey su temperaturadescicndc dc cvaporacitindc 5 'C. lonrponrlurit 1?0

Dldrlrlo- Lr¡ b€rürdolfrlt¡ ,r "ü q l

201,2 172,5

lrlo0rlllo(l :tlualf drl glroutlo ,ft¡

127

l,¡ tli|¡rc¡rc i¡lcrrlrc la cnl itl¡riittlcl vtt¡rotqtto salc tlcl cvit¡rottttlot,V ltr tlel liquitl'r (l¡r ¡tlr¡tvics¿l l¡ v¿ilvuladc cx¡ltrrsitin,cla la oantidatldc ettkr¡ ¡tllrot'llidttpof c¿l(l:l [g rlc rcliigclantc qlro pasa por cl cvaporador'

PO' t' ttNCAt t,'¡tl (,i ()l l I l rl ('A l)ltl, IIVAPORADOR ( @rt potoncia liigolilicrr tlcl oclrrcs¡rorrtlc :r lir iclad de calor qLrc pucdc , en el ambiente a rur, por cada segundo de )ionamiento.

A¡re 24"C

potenciafrigórífica va a pues en kJ/s, es r cn kú/'. lillc c0lor es, evidentemente,quitado al aire, lo que ptovoca su enfriamientodc .''l $ lll "('.

conocer Ia potencia flca del evaporador,es Caudal= 0,3 kg/s

hpcnsable conocer el I másico (q*) del

Fig.2.7

EJERCICIOS

rli.2.I

Utilizando el ejemplo anterior, calcule la producción frigorífica específicatlt'l R134a,del R404A y del R717, en las mismascondicionesde funcionamiento

caudal másico es la cantidad de fluido que atraviesa el evaporador en Un . Se expresaen /rgls.(l) en el evaporadorun caudal másico de 0,3 kg/s : eso significa quc

kg dc R22seevaporapor cadasegundode funcionamiento.

iendo el caudal másico y la producción frigorifica específlca,la potencia

secalculade la sizuientemanera: coni .

o=qm.Qo*

fu qm

: Potencia frigorífica en kll' = Caudal másico del refrigerante en kg/s

Qom - Producción frigorffica específica en kJ/kg

dI¡ = 0,3x 163,9- 49,1kJ/s 4\¡ = 49,1 klY lrtc cjcmplo,el 4zr era conocido, lo que facilita la resolución del problcnra. el q'nrno es conocidoy hay que calcularlo. u mcnudo,

rcr'ir'rrlr',lrt ¡lflttt'lrt liigotllicu sc cx¡rtcsubucrt liigorias/horay cl crtttthrl lrtt rrt lr¡lg¡rrhr lt lgt t lt t l¡t t t ¡ t lllr t t t Í |||t , | | l ri Io fl r kg/ lr ,I 'r r rlr ¡ ilr it o,

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g$' I#IIFI

!¡nulb lrlgollloo

129

¡;.1l,llt(:l('lOS I j, l,l

lhs/rrtlosccn

t il

ligLru 2.7,cllculcIa @oqLrco l rl cttrl rl ¡rros cott /l /-l 4rr y

qn,

qm Compresor Condensador

Evaporador

i q;-:

Válvulade expansión Fig- 2.8 :q m esconstanteen todoel circuito dcterminare1caudalmásico (qm), hay qte conocer:

DETERMINACIÓN DEL CAUDAL MÁSICO ({N')

lif volumen específico(v") de los vaporesen la aspiracióndel compresor.

Attles tlc cmpezar los cálculos, crlnvicn0 precisar la noción de M---> eou(krlmásico. Iil ci¡cuitofrigoríficoesun circuito ccff¿tdo,Forma un lazo por el cual cl lluido circula gracias a la onolgía aportadapor el compresor. Si observamos este último (Flg. 3.,9),vemosque:

cl caudalvolumétrico (Va) de los vaporesaspiradospor el compresor.

c¡udal másicovendrá dado por la razón:

Fig. 2 I

.

a cadabajadadel pistón, el compresoraspirauna masa(,lf) de gas.

.

a cadasubidadel pistón, el compresordescargala misma masa(,11)de gas.

Iista masa(I4) da la welta al circuito que pasapor el condensador,la válvul;r rlo cxpansióny el evaporador,para volver al compresory volver a empezar..,y csle ciclo siguemientrasel compresorfunciona. l.ls tnuy importante comprenderbien que, si por ejemplo pasan 50 kg de llrrirltr oodahora por el compresor,también pasarán50 kg a la hora por el codensatlol.ul ovaporadory los otros puntosdel circuito.

keh

m3/kg

men aspirado por el compresorindica la cantidadde vapor que aspira por . El Va se e*presaen m3/s.En la práctica,a menudousamosel mJ/h. men específicode los vapores safuradospuede ser leído en las tablas tlcl v" a 5 oC = 0,0403mr/kg (véaseel siguienteejemplo). 'to de la tabla 9.1) CTERISTICAS TERMODINAMICAS

DEL R22 (Estado saturado)

Dc hecho, el cuudal másico es constante en todo el circuifo. l,o c¡uosiguomostraráquc cl caudalmásicodel fluido c¡r circL¡lacit'rn cs una t[. l¡t¡ dcl circuitol'rigorífico. l''rin0il)rlcsr:¿tractcrísticas

130

oltjalrlo Lrr bar¡r rlollrl,,

(,rp ll lÍl¡F

cal ofoutlolrlgortfkx)

13'l

tt tlt, lttt ttt¡xtrt',;lt'ln'¡,'r l¡tnhhhtt, ltt l(tttl)(t(tlttt,l (('litltulo; t,l tt ttntt,ttt,:s¡tt,t,i.fit t'tüti¡(lur ht) Si cl e,rrr¡rlcsor..lspira35 m3/h dc vapores a 5 'C, cl o¿tu¿ullll¿isic:.sct¿'t:

al,,,(^.\/\) :

1\ *3/h

Va (m3/g ,_(m1Kgl ,. ,

va = "ít)^"'

S OU US

v

:

0.0097n"

v" = 0,0403m]/kg

('irlcr¡lt: lir ¡x rlcttciir lir¡lotilir'tt rlr,r,¡lr'r'itr'tlilo, dcs¡lttós tr¡blac intclltccollt¡llclatla t'tt lttsip,tticttlr: Artotclos vit krtcscr¡ltt¡lrrrlos

aspírado 3 m

qn kg/h

R 7I7

R22

R I.l4u

l/olumen

óo

KW

qm

óo

qm

kg/h

ktr

kg/h

Qo KW

20 40

u,fl

'

mls 0, 0097

0,24kg/s

= _-----------=-

0.0403mr/kg

80

CARACTERÍSTICAS DE UN COMPRESOR

'l'unlbiónesposiblecalcular:

principaldeun compresoressuvolumenbarrido. característica 35 mj/h

: ---------------=am '

0,0403mr/kg

=

868 kg/lt

EJERCICIOS

vofumen barrido (Vb) se expresaen

Co o su nombre indioa, ^3/h. el volumen que los pistonesvan a baner por ho¡a de funcionamiento.

volumenbarrido va a dependerpues de la dimensiónde o de los cilindros y tlc vek¡cidad de los pistones (y por tanto de la velocidad de rotación dcl ).

tti.2.3

mensióndel compresores dadapor su cilindrada.

flgura 2.10 de la páginasiguientemuestrael cilindro de un compresordc nguimos el PMH (punto muelto alto) y el PlÑ4B(punto muerto bojo) cnlrc cuulcs se desplazael pistón. La distancia L, comprendidaentre el PMH y cl a la carrera del pistón. corresponde

(r) una bajaday subidadel pistón.lil o¡du vueltade cigüeñal corresponde podráteóricamente aspirarun volumen de gas equivalenteal volunlclt ido entre el PMH y el PMB. Este volumen, que se extiende par¿lunll

tlo cigüeñal,debeser multiplicadopor el númerototal de cilindrospat'a lu cllindrada. l;i9.2.9 S c t l ¡ ¡ l t rr l c l ti tl r o l r l , l r l r r r ¡ r tl r r r t

10¡l

olCrÍrlo- Lrr t¡trr dÉllrlu *ry

t ,rp ll l{all .&,

frlgorllluo lll clroullo

133

¡¡sf: l,r¡ cillr¡rl¡'nrlr¡ll ) ¡t c¡tlcttltt

C=

Fig. 2.10

m-/n

as¡rilirrLr volt¡ntcn licnt'er frcnlil llrscondicioncs toalcscn last¡uc lrrrreiorrr r'l Paraeorrr¡rlcrrtlcllo tt¡rrosor. bicrr,lrayquoanalizarun ciclodc con.rprcsiirrr. L

n

C:

cilindrada en cnl

D=

diámetro interior en cm

L=

carrera del pistón en cnt número de cilindros

!','l tr runen batido, que dependede la cilindrada tlr:l conrpresor,se calcularáde la siguientemanera: 1,

lf ' D' 4

?

cm"

l ,l l ,V ( ¡l ,l IMl ,l NA S I'll tA l )o

¡rtcsióntomadapor una nrasado gasestáen funcióndel volunrcn(luc ()(lrl)r. ilisminucióndel volumenDrovocaun aumentode la oresión. cst¿rdisminucióndel volumen se hace a temperaturafrja, vimos (¡ttigittrt.i:) cl productop. Zpennanece constante. tr¡alidad,la compresiónde un gasprovocasu calentamiento. La utilizacirint lr ' bomba de bicicleta pone en evidenciaeste fenómeno:la tempcraturit( lel mo de la bombasubesensiblemente. El análisisnos nermiteconstatar'cuc:

de la velocidad de rotut ti¡tt

- la disminucióndel volumen haceaumentarla presión, - el aumentode la presiónhace subir la temperatura,

rev/min

- la elevaciónde la temperaturahacedilatar el gas, - la dilataciónprovoca un nuevo aumentode la presión, ciclo vuelve a empezarun número incalculable de veces a lo largo dc lrr de la bomba. ¡iguiente representacióngráfica demuesha que el aumento de presiirn cs másrápido que operandoa temperaturaconstante.

(el parámerro 106permite convertir lo, ,.3

"n

,31

Iil volumen barrido, (relativamente) facil de caicular para un compresot tlo pistonos del que conocemos las característicasgeométricas, es generalm('tlltl inclicadopor el fabricantedel compresor.

COMPRESION DE UN GAS (ejemploconel aire)

lE I

tc

l1 l2 t0

81

c,

EJERCICIOS l¡,i.2.4

Un compresor tiene las siguientes características:número de cilindros

,ti

diámetrointerior= 60 mm ; canen:72 mm. a) Calculesucilindrada. derotaciónde 1 425rcv/rrlllt b) Calculesuvolumenbarridoparaunavelocidad

ai

2 0¿

5

10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100

f¡i o

) I1

nos muestrala evolucióndcl R22 dur¡nlc ¡ttllicrr (/,ig. 2.12,¡xiginu :siguiente) saturados. r parlif(lc losvu¡rorcs Notcmosclucla subidacn prcsit'rr sottr¡rcsit'u

rlc urigon (l)or tttrlr rr'ipitlucuirntkrhr ¡tt'r,xir'rtt

ldnlo

l¡t rlútt) c* ltl¡isc lr'r'rrr

'tc4

Dldihlo* L¡r bl¡lr drl hlU

ur|r. ü.I14!l

.lftullo lrtdorllkrtl

ltt

lt'trt¡tt'tttlttxt tlt

ct¡r'vl A ll tcplcscrrlrr llr

b¡rr to (i0 l) I

tr

DEL R22 COMPRESION 50

Evoluc¡ónen func¡ónde la temperatura de saturac¡ón ¡n¡c¡al.

It

| (¡

40

ll

30 20

TemperirlLrtrl de aspiírl rrlrl -10 (l

10

uo

20 25 30 35

45 50 55 60 65 Volumen Yo

75 80 85 90 95

CICLO DE COMPRESIÓN lil ejemplo siguientees el de un compresorque funciona con R22, en l¡t¡ condiciones: Presiónde aspiración

3 bar absolutos(2 bar en el manómetro)

Presiónde descarga

11 bar absolutos(10 bar en el manómetro)

Observemos la figura oar 2.13. El pistón está en el punto muerto bajo (A) Y 11 la totalidad del volumen 10 I dcl cilindro es llenadode I vapor a la presión 3 bar. 7 6 til pistón se desplazade A har.:iaB, lo que provoca 4 3 un¿l disminución del 2 10 20 30 volunrcn ocupado por el Descarga y como v¿lpor, un aumento Aspiración oonsocucnoia B su dr: vélvulaa c€rradas ¡rrosit'ln: os l¡t l ti t ' l l conr¡rrcsl(rn. ltt

nfd¡?r,rr

-

I ¡¡ b¡¡.¡

ol puntoB, la presión cl cilindro(l I bar), qte sonsiblemente superior Iu presiónreinanteen la de impulsión, la aberturade la la (Fig. 2.14).

d¡l lrlu

Dgacarga

Válvula impuls¡ ab¡erta

pistón, que sigue azándose hacia el muerto alto (C), ¡ja

Fig. 2.12

Subida del pistón

l ¡tl

ucIon dc la ¡rrcsiirrr rrrntcla comprcsitirr tlc v porcs.

% qllrr(lr()

Espac¡o perjudicial

Fig.2.l4

los vapores a 11 ba¡ hacia el exterior del cilindro: es la descarga.

el pistón alcanza el punto muerto alto, queda aún un poco dc vl¡xrl mido a 11 bar en un espacioresidual.Esteespacio,que lleva el nonrbletlc perjudicial, es necesariopara evitar que el pistón no golpee la catrczl tlcl lo que provocaríagrandesdañosmecánicos.

pistón vuelve a bajar el punto muertobajo La presióndel vapor ocupa el volumen icial disminuye a

oar

que el volumen e aumenta

2,t s). cl pistónestáen D, prcsión en el cilindro idc con la presiónde ra de aspiración(3

Volumon(kr % cilindro

Vá¡vulas cerradas CD Espac¡o perjud¡c¡al

Fig. 2.15

hocho, la carrera ida cntrc C r¡l I)

itttir r.:fvapor (u ll lnr) contr:nidocn cl csPitcr lgfvido .just0¡ralirtlcsertttt¡tt

lciulcrt lin tlc cottt¡rtt'rir'rtt,

13t

lrl ¡ristirtt si¡rtte blrjrrlttkr.A l)utir' (lcl l)urllo l). Ilt ¡rtestirtt r.lr el eilillrlltt rtrr hitslir ¡ltnt dc vli lvu lu lir nurlrncl rs¡rilrrcitittccrrada y se abre al scr cnlpr.riadapor los vapores rle lir clinrara de aspiración: es

ln uspiración.

vol,u M li'l'l{lco ( r/r') Rr,)N r)tM I l,:N'l'(,

bar 13 12 11 10 I 8 7 6 5 4 3

válvula 2

D

ys = ev.Vb Asp¡rac¡ón

10 20 30 40 50 60 70 80 90

%

aspiración | ¡r tlistanciaD A corresPonde abierta 'f "t ¡r l¡r carrera real de la Volumenaspirado D C .--_ Esto quiere decir rus¡rillciiln. ' vdñ"" b"*¿o Espacio rlu('ir c da vueltade cigüeñal perjudicial Fi g.2.l 6 (y p¿ui.rcada cilindro). el ('()nlplosor va a aspirar realmente un volumen de vapor correspondienteitl voluncn comprendidoentreD y A.

dc cxpatlsiritt nv estáen función del espacioperjudicial. En efecto,la carera (ver.figuru 2 lt) perjudicial el espacio nir'isimportantecuanto más grandesea rcndimiento volumétrico depende de la relación de compresión (r) . relación de compresión (r) tiene en cuenta las condicitlncs tlc ionamiento.Se calcula de la manerasiguiente:

l,h cl casode la figura 2.16, el volumen aspirado(D A) representa0,80 vecc' t'l volunrcn total, mientra que e1 volumen barrido (C A) representa0,98 veccs el (1). volumentotal

Lnrazón

#"

cl volr¡tncrraspiradopor cl ctlllrprcsotviclle tlitrlrt

n cl razonillll l( 'lll()

Presión qbsoluta medida en la impulsión del compresor t'n ltuts

qbsoluÍa medida en la aspiración del compresor cn httt\'\'

:0.8/ sellamarendimiento volumétric(t : Pr

Rendimiento volumétrico

:u:2*"1::t::l¿"

11

Pa

Volumen barrido

EJERCICIOS con un 4vdc //,lt fix. 2.5 Un compresorde volumenbanido I/b = 40 m3,/hfunciona oC. Calculeel crrrrrltt de R134a a -J Estecompresoraspiravaporessaturados másico.

ligura 2.17 muestra la carrera de

bar 13 l

aumenta mismo el funciona con plcsi(rn de descarga

11 10 I I 7 6 5 4 3 2

lmportante. ütllltsntode la carrera gx¡rttttsitinprovocarít tlisllrintrcitin tleI Ittticltlovolt¡ttt('lIit rI. "'

lll

e correspon<lictt

k)mamosel caso de la figura 2.16 de la página

l ' l rl t l rt t j , , l t rt lirIr ttgtt t llt llt r lov ollllllllf illlll( ' lll( "

Dldrlrlo L.r b.l.| d.l lllu

..ádff$!.

Válvulas cerradas

La curva descendentepara bajar ' esta HP a 3 bares es obligatorir¡rllo

másimportante

D' 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1

l ál )¡t(i to l ¡11tl i rl l rl H l

t,rf, ll,,llll|I

Volumorr(l(¡l % cilindro

lti,q.),l7

frlsurrrkx) Cloulio

139

, {u it t rrfc i c r r r p ltrr .:l

p a sau:

!tU-' 0,9¿t

¡,79

ct t v c z t lt t / , , t / Intcriortnon(c

)lxclv¡ntost¡uola nucvarelaciónde compresiónes : I/

1

4,7

3

I'cr(icamos que aumentando la rebción run di miento voI umétric o

ll( ll()s lr:.1l¡)ll( nútnlerodc cililltlros 'li oaractcrísticas: licttc lrtrisi1¡ttietttcs Urt cottt¡ltt'srtt = <liánrctrrittlctiot T0 llllll; eillfcr¿l 74 mmi velocidaddc rotacit'rn l'l'15 rev/nIn. Calculeel volumenbanido.

(envezde 3'6) de compresión disminuímos

tlenc rrll lin ll oficina de proyectos,se admite que un compresorde pistonesnuevo rcrxlimicntovolumétrico muy próximo al dado por la relación empíricasiguientc

Qv = 1-0,05.7

Un compresor,cuyo volumenbarridoes de 98,6m3/h,funcionaen un circLtiltr frigorífiio con R134a. La temperaturade evaporaciónes de -l0"C l'rt esde 35 'C. de condensación temperatura

ejemplo: estafórmulaa nuestro Apliquemos casoI

Calculeel volumenaspirado.

ryv: I - 0'05. (11/3) =

(r: t1/3)

0'81

tN: I -0,05. (12,5/3)= 0,79

caso2 (t: 12,5/3)-

lil volumenaspirado(Va) es siempreinferior al volumenbarrido'Dependcrlcl rcndimientovolumétrico. El volumen aspiradode un compresores de 6,8 m3/h.Este compresorasPirit vanoressaturadosde R134a a -10 "C.

y s = e v.W

Calcule el caudalmásico.

númerosin unidad, inferior a I

tr¡

Calcule la potencia frigoríficasi el líquido llega válvula de expansión.

,qfry#reullo

30"c a la entrada tlc lit

?rlsorlrloo

141

Itl l l (l A l ,l,lN 'l 'AM I l ,l N 'l 'OItN l ,A A S I ' l lt A ( ' l( ' ) N lirr lrrs crilcukrs lcilliz ados nrttoriot'tltcntc,lronrtts ittltttilitltt (¡ritlil lirc ilit a r l; r ititt) t¡uc los vaporcsaspiradospor el complcsor cslriltll lit l cnl pcr¿l l ul rl t'orrr¡rtcrts ( &r). rlc r'v¡tllrlr¡rcir'rn

:gttitlrt, los vltl)rlt(.r,:itlllr'rl r ' ¡ r l c l l r i n r k l sccn l i t l í n c i r t l c r r s ¡ r i l r r t i t i ¡r rr r r r ttzirt,llor cjcrr¡rlo..r0 "( ' cl l¡l rrs¡rilrreirirr dol corl¡rrcsor. valor dol rt c¡rler¡ | r¡¡r¡lc¡rftr cn h aspiración os la clilcrcncircrrllt Lr (í,üs)y la tr:nrpcratura ( &r). lpcr'¿ltura dc aspirucitirr de evaporaoión

i"""

Recalentamiento de aspirac¡6n: Qas - fu

3,8 b l

cr casopresente: Sa = 20-5 = 15oC lcmperatura de aspiración &s se mide con un termómetroen la tubcr'írrrlc iración,a una distancia de 15 cm del compresor,para que la medidalro cstú por la temperaturade esteúltimo. tucnciada

Compresor

y lcmperatura de evaporación 0o viene dada por la presión de aspiracitirr ser leída en el manómetro"Baja Presión" (BP) situado en la aspiraoir'rn tlcl

Ev¡rporador

-

(t)

Líquido

Válv.de expansión

en la aspiraüon = 20 - 5 : Recalentamicnto

15"('

Fig. 2.18 Ahorabien,sabemosque en la práctica,salvoen algunoscasosen Frío Induslrr¡tl, usojamásocurreasí. lin r:f'ccto,los vapores siguen absorbiendocalor y calentándosea lo largo dt lrt tubcría de aspiración.Es por ello que llegan al compresora una temperaturarrrtly supcrior a la temperaturade evaporación(&), aunque habiendo conservrttltt la mismapresión(4,8 bar en nuestroeiemplo,Fig. 2.18). scnsiblcmente I)c hocho,en la aspiracióndel compresor,no hay vaporessaturados,sino vapotr'l rccalcntados. l,os vapores son llamados recalentadoscuandola temperaturaes superior:r ltt a su presión. de saturacióncorrespondiente lcnrporatura a una presitirrrlc lin la ligura 2.18,la evaporaciónsehacea 5 'C ; esocorresponde puesticnt'trItt saturados que son llamados del líquido salen 4.tl bar. l-os vapores quc el líquido: 5 'C. A la salidadel evaporador,los va¡rotr'r, nrisnratonrporatura quc sigucn ahsorbicnclo calor, ticncn una temperaturadc 6 '(' por cjcnrplr,.vtt pttcscsliitt sictlt¡tt'ctt h ¡rrestr'rtl calilicallosoon.lovap()rcsrccalontados ¡lodorrros llttt. itirt ds 4.ll cvrttrot itc tlc 142

lJldelrkr Lnr l¡e¡q: tlr¡llttr,

INFLUENCIA DEL RECALENTAMIENTO EN LA ASPIRACIÓN SOBRELA POTENCIA FRIGORIFICA gasque calentamosse dilata ocupar un volumen más Fuelle

figura2.l9 poneenevidencia aplicación de este

) su temperaturaaumenta.

10'c Fig. 2.19 :

dilat¿rciónse traduceoo¡ un aumentodel vo

de un gas

específicodel gas.

provocil ol circuitofrigorifico,el los gasesen la aspiraciórr fiunlcnto del volumen especifico dplos gases aspirados; vamos a vor lits de estefe¡rómenoen la potenciaflrigorifica. tccucnoias ( 'n r e¡ r lir l¡ d,llr lcn) pcr ir lufdc S i i ¡l tl rtrrtroslr r s¡ t r r t r lt r lrrll{'( 'r t t f ¿1, ¡ l cvir por ir cir in cs r le I ir " (' r 't t r 'l t lt t t lt it t t t cltrole r s¡ r il¡ r 'ir ir .| ¡ r ir llr r r . . lr ci¡ .t stt¡ttt 'iotr r l¡ t llir l¡ t r l¡ s ¡ r úr 'r lir lrrrk. r le s IIt¡ri r,,r' trirrlI r lr ¡ ül¡||r r r ¡ \r r . hI llll|'

' '¡!

ll l¡[dl¡ drlollot¡lkr frUorlllr:(r .r&d.

14il

(l':\t|!tt'k, th' l(t lltl¡ltt l,))

'l' "l't,lt{is't't( rAs'l'l,ll{M( IAS I 'At{A( A l{A( "1'l,ll{lS'l'l( )l)l NAM l('AS l)lil, l{22 (1,)r¡llrl¡ vllxr rec¡rlcnt¡rrlo Vrlurro,

(d*3/k0

^ "Vr""Ai"r,

Recalen lu n i L'n I t t ( " (' )

"('

bar (ebs)

U

5

t0

t5

20

J

5,8

40,3

4t,4

¿) s

43,6

44,ó

(tlvitntos¡t nl¡eslror'¡r'lrt¡rlo rh, lrt li¡ltttrt2.18.

la nlisnlt ¡rrixlrrt't'iirrr lii¡ol ilica ospccílica (ló-1,9 k.illig), la ¡rolerrt rir gorílir:ascrh¡rtrcs:

Qom . qm = 163,9x 1146,7: 187944k ,1/l t @o : 187944/ 3600 = 52,2kll/

@ ,: 0 sea:

haoemos el mismocálculoconun recalentamiento nulo,esdecir (Cuando la temperatula aumenta, el volumen especírtco tumbién.)

= 0,0403m3/kg,lapotenciafi:igoríficallegaa ser:

| ,u lirbla "vapor recalentado' del R22 da un volumen específicode los vapor,,r, (t,") tla 43,6dm'/kg para 15 "C de recalentamientocon 5 "C en saturación.

qm : Va/v" : 50/0,0403 : 1240,6kg/h - Qom . qm = 163,9 x 1240,6 : 203 349kJ/h o sea: tu : 203349/ 3600 : 56.4kW 6

o sea vfr = 0,0436m3/kg Si, cn cl ejemplo de la figura 2.18, el complcsor tiene un volumenaspiradode 50 m3/h. cl caudalmásicoserá:

una pérdida de potencia frigorífica de 7,5 oA cuando t,l

en la aspiraciónpasade 0 a 15"C.

Aire 24"C

qm = Va/v" = 50 /0,0436 = 1146,7kq/h (r) Itooucrde : la producción frigorífica ospccíñcadel R22 en las condiciones "35 oC , 5 oC" es de 163,9 kJ/kg .

la prdclica, contamos una péñidd depotencia de un 1% 2oC de rccalentamiento. EI técnico frigorista debe tenerkt cuentd cuandopone a punto ana instalación. Fig. 2.20

kxtfticto de la tabla 9.I ) CARACTERÍSTICAS TERMODINÁN,TTC¡.S OTT- NZZ

(El!3qssaturado Entalpía

Líquido h' kJ/l<p

Vapor

t .C

Presión efect¡va pe bar

kJ/ks

Calor de vapor¡zación lv U/l<s

5

4,8

205,9

407,1

201,2

35

12,5

243,2

415,7

t 7) 5

Temperatura

Qo^: : h" h,,-h, - h'

: 407,1- 243,2:

2,1

R22

de la potencia frigorífica en fanción del recalentamiento en la aspiración ,ratura anfes válv. expansión 35 35 de evcporación 5 5 'ralura ,ratura salida evaporador 5 5 10 5 'rdÍura aspiración compresor 'C dcl recalentamiento 0 5 n específ. en la aspiración m3/kg ,,0403 ,0414 n aspirado compresor m3/h 50 50 músico kg/h 240,7 207,7 kJ/kS 163,9 I63,9 .frigoríficaespecíjica kI|/ 56,49 54,99 ./rigorífica

35 5 5 15 t0 ,0425 50 176,5 163,9 53,56

163'9kJ/kg

|

Pnxlucción.fiigrtrí/icu especí/ica ------L Nrx' iin v r tc r ¡ t lic r t r lerrtt l rt¡r' t¡ri ttrt l ,)tr,

144

Dldrfflo - Lrr b||¡r

drl llh,

.)d¡ftk

tJ$'tru

lrlgorlrloo drcullo

35 -l.t 5 .t 5 .t 20 25 t5 20 0436 ,044(, 50 50 I46,8 u 2 t,t 163,9 t6.t,9 s2,21 5t,01

l,l,llll{(ll(llos r¡ur:lirltahay Iiigorílicatlc cstccircuit0(lit ittlrrtltlrttiittt li . l t. ) (' lcLllclu ¡rotcnciir cn las tablasdcl capítuloIX). hrrscur'lu

llil/('r. lf ('tlorii ttrrcatlrlogo scltiltctttt(lir'o conrprcsot Modelo:2lll.-l.lY Volumenbarrido: ó,5ó ml/h l'otencia frigorífica (R507) : 5100 vatios 'l'cmperaturade evaporación: -5 oC 'l'emperaturade condensación: 30 'C 'l'cmperaturade aspiración: 25 'C

Fig. 2.22 Compresor sem¡h(rutltit () I

'l'cmperatura líquido antes válvula de cxpansión:30'C

Vb = 36 m3/h líquidoa 20'C Fig. 2.21

14ü

t]ld¡lrfd - L¡¡ brrrr

dÉl frl||

le: a)

el caudalmásicode R507

b)

el volurnenaspirado

c)

el rendimientovolumétrico.

r''! llllfdll

lrlgorrrrt;t) cltot¡llo

141

ett ltt ligtrrlr2.2.1tlc l¡l pfgitl:t ltrtlctiot lr¡r¡¡rthr ilrUcllr0sc0¡t lr ,..tr.rrIllo

l 'O'l'l l N (Il A l f l tl GOl l l l rl ( lA lll{ t l' l' A

uttaontal¡ríadc 418''l li.lrl'¡' lrrtrla tfr:l ll2). (trttrrr'trtlrtl¡lttth' trltltt) it'rliczr

al cltl()t alrlcrirlr,la potcncialiigorilica(4r) calcrrllrtlcttttcs¡ttttldc lIr el r.iernplo itkl cn ol r:vaPorador. rrbsoth i{irr cntbargo,los vaporessiguen absorbiendocalor a lo largo dc la tubería'l'' y así hastasu entradaen los cilindros.Ahora bien,estecalorabsorbrtl,, rrs¡rit.ucitin, err lrrls¡riraciótl no sirve paraenfriar el recinto enfriado.

tle /5"(' y tlllil lclllporaturadc cvaporacitilttlc 'l "( t¡rtrocalcnliultietrkr

"

(extrutlrt rlL lrt lttltlt 9.-l)

RMODINÁUrcanrl nzz cARAC'I'ltRíS'l'lcA.s'tE

listo significa que la producción frigorífica, total (o bruta), es superior l lrt crr cl "neta" calculada (es decir la potenciarealmenteabsorbida ¡r|lxlrrco-iirn t'v¡ttrotatlor). ll(r(;intoenfriado (Extrcctode la tabla 9.1) CARACTERÍSTICAS TERMODINAMICAS

del líquidoa lu temperatura ontradade la válvula de es de 35 "C, su es:243,2klftg (véase

Calor noto

>-

Líquido

bar

kJ/kp

H/ks

4,8

205,9

407,1

12,5

243,2

4t 5, 7

5

producción frigorífica íficabrutaes :

-:

ornb: h"a -h' : 418,3- 243,2:

a

obruta :

Qor"to

+

Q.oaspiración

Fig. 2.23 f)ara determinar la potencia frigorífica bruta (<Dú), hay que consider:rr ltt producciónfrigorífica específicabruta (Qqnb). Qomb :

efectiva

175,1kJ/kg

t !,;y=a1;wns

enfriado Recinto

(t'io)' i*'"

'"rl4'e o

Tuberíade aspiració1

ic"lor

130"c

l

absorbido len la aspiración I

"enfalpíavapor aspiración compresor" (h"a) menos "entalpía líqtti'ht entrada válvula de exPansión"(h')

Vapot'

t

Compresor

Válvulade expans¡ón

Enlalpía

Temperatura

.en la aspirac¡ón,

Evaporador

D¡]I, R22

Compresor

Qo* b -h"a'h ' -

k.ilkg

R22 líquido

Qo m b :h "u - h '

Válvulade expansiÓn I'l¡t 't 'i'l

14tl

Dld¡trlr¡ I et l¡arnr ¡l¡¡lltl"

t,4, ll !¡ludlo ¡hl olrtlHlkr frlg(¡rltkr .á*!üflrr

140

quc aspir 50 r¡tJ/h,ctl t¡tlcse¡¡tlicioltcstl, rntisie¡,pat'aun cot¡ll)rcsoI lil e¡¡rrtl¡¡l (t,ttuse./iguru). ll ttteirr¡tnnricnlo,r:stlc I | 46,7 kg/h 30'c

(:89,

|

iCalor

\

, en la aspiración.

El recalentamlentodc kx vaporesen la línea de aspiración se traduccpor la agravacióndel rendimientode Ia i nstalaciónfrigo ríJica. nrcjor remedioconsisteen evitarque en la aspiraciónse rccalentamiento

C¡lor O IO

nclusil¡n:

::":'::1?

Eso ouede ser fácilmente ido aislandola línea de aspiraclon. nislamiento de esta tubería evita la condensación de vapor de y los disgustosque ello provoca.

-f? -

Va

50 : 0,0436

1146,7kg/h

que lin, un estudionos demostraría aislamiento de la tubería de ión es una inversión rentable.

DIDAFRIO

Fig.2.25

l.u potcnciafrigoríficabrutade la mismainstalaciónserá: @ob :

@o b

175,1x 1146,7= 200 787kJ/h

Qomb.qm :

200 787 3600

55,7klr

EJERCICIOS Una instalaciónfrigorífica funciona 18 h/día y consume72 kWVdia. Aislanros la tubería de aspiración y obtenemosuna disminución de la temperalurit t|r.: aspiración de 14'C. Este aislamiento procura una ganancia de ptltcnciit frigorífica de aproximadamenteun 80%para el mismo consumo eléctrico Calcule el ahorro anual en consumoeléctrico.

Ahora bicn, la potencia frigorífica absorbidaen el medio a enfriar es de 52,2 liW (ver ¡túgina 143). l,¡ dif'erencia entre la potencia frigorífica bruta y la potencia frigorífica ncl:t er como potenciaperdida: 0onsidorada ínperdida = 6b

- tu :

55,7 - 52,2 - 3,57kW

l')sir ¡rotcnciaabsorbidapor el recalentamientode los gasesde aspiraciónntl se lt¡l rrnrtlucidotomando calor del medio a enfriar. Además hemos visto t¡ttr' ttl de los gasesen la aspiración,reducimos el c¿¡t¡rlll lrurncnt0rol rccalcntamiento por cl compresor,y por tantola potcncia tiigorífica nróillcr)dc gasaspiraclo rttt ticno ¡.rttcs li'igorílica,cstc rccalcntnmicnlo¡rrtttlsilrt lu ¡rolr:ncia Al fc<lLrciI cl't'clonoclvr¡. 1C0

oldrfrrs L.r b¡.rt dal trle

qA||rul,lrsullo

hlgorlloe

16t

t i x l ' A N s l Ó N ' l' 1 ,) ltM) ¡(i¡ t,A v ^ t , v t i t , A t ) ¡ , 1

lA

^ 'urtit l' l( vitlvt¡lltr[' (()n Iiigorílicasostánct¡rri¡rrrtlrrs dc las inst¡lacioncs Irr lrrrryorílr lcnllost¿itica. r.r n¡rrrsiirr | | rrlrjelivorlc ostaválvulade expansiónes garanfizaral evaporadorun caudal(tL. llrrrr|rrlcliigclanto adaptadoa la carga térmica.Su acción consisteen llen¿trr' l rvrr¡rorrtlorcon t¡n máximo de líquido duranteel funcionamiento,evitandtrtl rlcslrottlrr nricnto. Si eI cva¡rorador estábien lleno de fluido, proporcionaráwa potenciamáxinrrr de la instalaciónseránmejoradas. Irrs¡rlcsluciones lrl ¡rrirrcipiode funcionamientode la válvula de expansiónestá basadocrr ,.'l de los gasesen el evaporador.Esto implicir l l r'o¡rllol tlc un recalentamiento parael recalentamiento de esosvaporcs. parte una del evaporador rrtilizucit'rn de entre 5 y 7 "C, y se nrir[ se sitúageneralmente lrl vrrlolde esterecalentamiento ¡rlnivcldol bulbo. l,).lcnrpkr: fil rnanómetrosituado en la salida del evaporador(Figura 2.27) indica rrtttt ¡rrcsirlndc 4,8 bar. A estapresión,los vaporessaturadostienen una temperaturirth' medidaal nivel del bulbo es de 11 'C. 5 "('. l,a temperatura El recalentamiento medido seró: 11 - 5 : 6 "C

l l r) csr)s vl l l )( ) l( \

. , {' rr'r'¡rlir'rl¡rn¡llrsotllirrnrkrcirlor cu cl cvtt ¡tttrntlttt', lrt

o rt cia liig o tili c i r r r r ' l rrt't r rr r'¡tlr'tt l¡trl¡t lt¡lrtttndo la cnltlpírt dt los vu¡lot'ts rtl dt¡lbulho. Funcir¡lrarnicntodo Ia válvula de expansióEtermostátic¿ válvula de expansión x¡stática se compone de un rto número de elementos Membrana

lo muestrala figtra2.28. tren termostático es un iunto compuesto de un unido por un capilar a cámara, de la cual una brana la separadel cuerpo l¡rválvula de expansión. hulbo contiene un líquido razón presióL/temperatura

idéntica a la del fluido izado en la instalación.

Punzón f

Lí qUidoHP

Resorte

Fig. 2.28 Válv. de expansióntermostt¡t¡ir

de ello que una de expansión sólo paede fancionar indicado en el tren termostátict¡.

en una insfolación

que utiliz.u tl

punzón o aguja va a tapar más o menos el orificio que separael líquido I ll' cvaporador(BP). Su posición determinala cantidadde líquido inyectadocn cl tcsorte ajustableejerce una fuerza permanentesobre el punzón en el scnlitkr oicrre. Determina, por la intensidad de la frcrza desarrollada,el grado dc cn fluido refrigerantedel evaporadoro, si seprefiere, el recalentamienlt¡.

4 ,8 b

Calor ltig. ).)t)

Agua helada

I'ntn tl't,t,h' lil¡ tontmitnkt da unq túlv. dt'c.ryutsitin lcnnosltilittt.

l;i,t¿,.2.27 Dltl¡frh Lrr bárr¡drl ftlrl

ll ¡l||lh drlulrqullo frlg(nlfltnr

1li3

tl, l rlc ltl lcttt¡tctltltttlt t¡rrccs[i cl lttttt'tiltt li¡ el iltlcli¡r'rlclllr¡lllolcillirr¡rr¿¡ ¡rlcsir'rr Irr it lit lttetttlrl¡ttt¡t ¡xrtcl cil¡rilitr'. lIritl¡ r¡¡c c¡¡rticnc.l:slirplcsirirrcs tlirrtstnititla lrr quc cs dc la ntclrrtrrarlcstítpucs sonlctiditlt t¡ttitlitelzltFb ¡lrr,lt,str¡rcl.i0r cn cl bulbo (tliclro dc olt.' tlroclo:dc lrt irrrrrge ,lc lir prcsirindcsarrollada dol bulbo)('). lrn rl)crirlufil tllr ¡r lcnto clc la tcmperaturadel bulbo provocala deformaciónde la membllrrr;t del vástago.El punzón,que está en el olrrl (l'ix. ).29) y ol desplazamiento en el sentidode la abertura.Por tarrlrr ertrenl()tlcl vástago,es tambiéndesplazado t,l cult,ttlumiento del bulbo provoca la abettura de la válvula de expansión' con el evaporador!' cttttl. l,¡r viilvula de expansióncomunicapermanentemente la presiónde evaporaciónejerceuna fuerza Fe bajo la membrlrrrlt t'onsccucrtcia, fislir lircrza Fe estáen oposiciónala füerza Fb resultantede la temperaturath'l brrllrrr;¡rortanto, Fe acfuasobreel cierre de la válvula de expansión. Iln uuurcnto de la presión de evaporación (por tanto de la temperaturu t tt'uporución) provoca el cierre de Ia válvula de *pansión' lil rcsortc,cuyo tomillo de ajustepermite modificar su tensión,desarolla r¡rtit firorzaFr que se aplica al punzón en el sentidodel cierre. La acci,óndel resol'tesr' parajuntosoponersea la accióndel bullxr, sulla a la de la presiónde evaporación

uru tti ltl u ttt lu luhultt r?r t l

hulho).

dc 4 "(', cslli llllis t'ltlir'ttlr vap0r',slrlierrtkr(l('l ('\'¡rlxrlrrl{|l¡r l¡t lcrlrl)cr¿rluf0 r:l líquiclot¡rc Ir lrr ( f('l(lo en cl cvlt¡rotatlor(-10 "('). l)or ta¡rto.¡¡l nivt'l rk'l ol vaprrr es rcc¡rlcnlnrlo en ó oC (recolentumienlo ' di.fb't'ttr'i,t

y -10 "C). ll)ccimos ote el evaooradot trabaja con un recalentamientu dc 6 llrtnrbién, que la válvula de expansión eslá ajustada psra manlurt'r I tccalentamiento de 6 "C.

Quóesla presiónenel bulbo?

respondera estapregunta,es necesariorecordarque el fluido contcnido crl t l tcrmostáticoes el mismo que el de la instalación(si no, un fluido cuya rrzirn itin/temperaturaes idéntica). :'C

1 ,0 8

1 ,4 3

1 .5 2

Razón presión femperatura

Rl34a

1 ,1 6

Fig. 2.31

1 ,2 5

1 ,3 4

1.9,j 1,71 1,42 Preslónrelaliva : bar

R134il Liqu¡doHP

Fig. 2.30 Funcionamíentonormdl

l,a figura 2.30 ilustra el funcionamientonormal (o estándar),de una válvulrrtlc cxnañsióntermostática.En este ejemplo, el fluido utilizado es el Rl34a v l¡t tonporaturade evaporaciónes de -10 "C, lo que correspondea una presititrrh' I lrrr rolativo (observe que la presión y la temperatura de evaporaciótr stn mlas por el manómetrc situado a la salida clel evaporador). (Jn lorlnt'rnrct|o cquipadodc una sondade conlacltl¡rcrnritCnlcrlir llt olcctrr'lnioo tfc los gascst¡Ltcsalcn tir:l ovaporador,o sc¡t 'l '(' (ohscrvcqut ltt lcfttpofrflrfra llclrrctrlc

1b4

l'tt'siirl t

gráficode arribao el manómetrode la loto nos bar para una temperatura crn unapresiónde

- - 4 " C.

'.r52

presióndesarrollael resortede ajuste? lltltn'zt 2.29 muestra la acción de la fuerza del tc; r:lla se aplica, gracias al vástago, en la rlicic S de la mcmbrana. posibk:¡rLros tlctlrrcir'll ¡rlcsitlnPr cquivalcntca la z¡rrlcl ¡'csollc:Pr = Fr / S

l ;rrr,' z rr r / S rr¡tcl itc i c t)k l n frl t¡ l á r h H rH itl nl | | 1"

ll ErlulltJ thl llr(¡lllo frluotlfkur

l.-it!. 2. -l2 Mut'ttitttt I n t

t hr,

livitlorlcrrrenlc, cso cs llltlt'llo llrris liicil tlc tlecil t¡ttr'rh' lrlrr'ct Sitt c liHurr 1,.]0tlicc litrrlltiélrqtrc: FS = Fe + Fr

rl)ill8()" lll

licie (lir tle llt I l l c m b f t ('rltllo eslirs(¡cs lilctzas son aplicadasa la misma su¡.rcl r's ¡rosiblc.¡rtrttsinrplilicar,hablarsólo de prcsióny planlcar:

( , nllllt rll l¡ llll iüt llo t lc llt viilvt t lit t lc cx¡ r lt lt sit 'r lt l )l ¡(:s i ntl )o r l¡ ut l( . ( . slur lllt t , l l sl i i l i ci t cot t esos t t ;t ¡Ir t I t tt I r tt r' li . 0,6:lb¡r

l:r).

p b = pe +p r .'

Presión bulbo

f".

'.. Presíón evaPoración

Presión resorte = 1l (l Recalentam¡ento ( 4) ' ( - 15)

l ) c r k r t d c:

Pr = Pb- Pe

esdecir: Pr = 1,52- I = 0,52bar Fig. 2.34 Funcíonamiento con pérdida de carga

Pb= 1,52b 0ompl€sor Pr = 0,52 l)

R134a

Recalentamiento= 6'C

HP

Fig. 2.j3 Funcionamientoestándar

l,a figura de arriba representael funcionamientoóptimo de un evaporit(lol termostática. por unaválvulade expansión ¿rlinrcntado Conocer bien la válvultt de expansión es un panto fuerte deI

.frigortstu.Retengaestsspáginüs.

tto lin ol ojcnrplodel funcionamientoestándarde la figura2.33.el evaPoradol ploscntapórdidade carga y la presión medida a la salida es prácticamcnltlit nrisnraquc a la cntrada:I bar. de baja polcncilr.A mcnt¡tkr.lrtr lislc c¡so oorrospondca oicrtos evaporadores fitncionancon una pórdidadc carga. r¡v¿rDoradotcs

alimentandotrrt llgura 2.34 muestrala válvula de expansiónya,,estudiada "'. x)radorque presentauna pérdjdade cargade 5 'C los efectos de la pérdida de carga sobre la temperatura (lc ión. Esta última disminuye a lo largo del evaporador,a medida quc se presión.Pasade 10 "C en la enffadadel evaporadora -15 'C por lrt de lasúltimasgotitasde líquido. ujuste de esta válvula de expansiónno ha cambiado, su resorte está siemplc oC, como recomiendan los Dara mantener un recalentamientode 6 tes de estosaparatos.

nivcl de la válvula de expansión,la presión que actua para el cierre es la sulllil p¿ + Pr,o sea 1,52bar. Eso significa que el bulbo debe desarrollaruna prcsit'rtt rit>ra 1,52 bar paraabrir, por tanto estar sometido a una temperaturamínirllit

4 ' C. oC cn cl corno lo muestrala figur:a2.34, para obteneruna temperaturade 4 oC, es indispensableutilizar untr , cuando el fin de evaporaciónes de 15 inrportantedel evaporadorpara el recalentamiento.Es un problema, pucs cl cstámal alimentadoy, en estecaso,no da toda su potencia. ovrr¡roradortrabajaráa plena potencia sólo si su recalentamientoes dcvttclttr vrtlolnormal.

r ¡rrrctlchaccrsc a¡rorlittrdot¡na modificación a la válvula clo oxpansitit )sllil icl. V l r r , r r ', l r, 'r n f ( r ' u l ti o L t

lhl t

tl h l e h l ¡r l ¡r¡ l ¡¡¡o ¡ rl ¡' ll tl ,'

r '\|l tr r l r l 'r l l ,,'¡ ¡ 'l t'ttl ti l l r k'l ¡ tsl tl l r t'l i l ¡ sr r r |:l tl r ¡ r l l ttIr Vl l l ttl ¡ r l l Fr l tl l h t th l o l r r r r tl l ofr l U r xl f|l x)

l! ¡ l

(lo l)r('slÓll erl('l'n¡l n igrrltllrciórr V¡llvr¡lI¡rlc tx¡lttttslÓlt

lrlllr r¡rte.s i c l l r r r l br rr ', 't ¡ i r lr 't lt ¡ l¡ it lt lt l lill) , l¡ l vlilvt llll ( le cr l) ¡ lllsloll ll( ) se rrrtlc y r:l cvillx) l( l0| t ', lr u¡ t t t t ¡ t l ¡ t lilllclt lllt lt I

i )t

il

t¡ttr:lit p|csititl'I l cttltt¡tttttt||.'t dc la ligrrra2.34¡rcrnritc tir0ltscrvacirilt l)r. lrcclr(), li la pórtlitladc carga,lo cual no cs cl eltsoctl lil ligura.' lrullrotlcbccorrrpctlsttl' :r l,r r¡rrrrleltr prcsiriritlc cvapoiaciónbajo la rncmbranacs la lttislttitt¡Ltclzrmcdidlt srrlirlrr tlcl cvaDorador. prc\r rr lle lrllí la idca de utilizar un modelo de válvula de expansióncuya (Fig' 2'351 t tr rr¡rfiurtlr lra.iola membranaes la tomadaen el fin del evaporador .,'r,,. la presióna desarrollarpor el bulbo es de 1,08bar, lo que correspotrtl"r "rt" lcn¡ncraturade -9 oC. El recalentamientotoma entoncesun valor normal (lL / unll "( ' y cl llcnadodel evaporadores optimizado'

Fis. 2.36 Instalación incorrecta del bulbo

Distribuidor de líquido

l'1, 1 ,0 8b

realizarr los constructores I'ml* , É.¿r¿u ¿" c.*u ¿" ,osevaporadores, de filas múltiples montadasen paralelo (Fig.2.37).

Po = 0,56 Rl34a Llquido Pr = 0,52b

Fis. 2.35 Válvula de expansión a igualación de presión externa

(lonclusión: Para que un evapotadol que presenta pérdida de carga pueda desatrolht toda iu potencia, debe ser equipado con una válvula de expun;iit) termosttítics a igualación de presión exferna' Montaje | i | b u l b od e u n a vá lvuladeexpansiónaiguala c ió n d e p re s ió n e x t e mi|' |(. ||É lttl instalarsesiempreentre la salida del evaporadory el picado de igualacititt" otrrrrtrlo mucstrael ejemplode la hgtta2.35' casode la frgtra2'36,Ia válvulade expansiónacabilr'rlr{.rl Si r¡stono os respetado, |t| |i¡ncional n-'a|''En efccto, el desgastede este tipo de válvula comienza¡li'r tritl igttrlrr, dc c¡ittlitra la que separa tlc una firgaal nivcl dc la pared I anif'ostacitin circLrlc'nlonecs l,íqtritltr ¡rtttt'l lttlxrtlc igtralacitirr '¡tto y ht ciintalttdc,:xplrnsiíxr. r'll r'l ¡rttrtt,stl cttliillttttr'ttltt esl¡i ¡rl lirlrrltlcl cvit¡r0ttlot y. si cl lrtrllro ,lcscnth0cir s (' i (l(' lllil\l:l(l() ittt¡rol llt t t t t l l tt l

l) lr llllllr t I dh I nt Fí E ' l" l l '1 "

Fig.2.37 Dísfribuidorde líquido(Danfoss) lilas son idénticas:misma pérdida de carga, misma potencia, ctc'

llrr tlc bicn rcpartir.la calga térrnicaen el conjuntode las filas, cs it potallvtt scapor la f'lochal, scapor ¡tt llccltl rlc ¡rrsotlcl ¡rircirxlicado, rl)lürLrlscnlr(li)

la cargtt 1órnricay lto ¡rcrtttilct l,os scnlirkrs2 y'l t1'l)¡lltctlrlt'si¡¡ttrtlttlcttlo rl.'l cvtt¡tnttttltlt ltlollrt l(xl¡tlit ¡xrltttcirt t'r ¡ r l l

l r l tttl kt r b l r i l l ti l l l l ol l l 0 o r l l l ti o

l frfl

cxigccatttlitles lil hcclrotlc t¡ucllts ljlrtsscitttitlúltliclrs t¡ttc dispositivo lo l¿ttllo Lttt itlúttlicos, rle lluirlo lt()r llo. ¡lttctlitltscgttrlt

, Y, l

/ l ,)1

lrstc dis¡rositivoincluye un distribuidorde líquido rrronlurkra la salida de la válvula de expansióny se t'relr'¡t:rrlc rcpartir el fluido en las varillas (tubitos), t¡rrculirncntancadafila del evaporador. l,ls varillas deben ser idénticas,con una pérdida de elr'¡¡u igual. Generalmente,son determinadaspara una ¡ri'rrlitladc cargade 0.5 bar.

ffi,=^*^.0.

Fig. 2.38 Corte dc u,t distribuidor de líqu i, 1,, (Sporlan)

lil rlistribuidorde líquido tambiénpresenta,por regla gcnclal, una pérdida de carga de 0,5 bar. Esto situa la de entradaen las filas a I bar por debajode la presiónreinantea la s:rlrrl¡t tlr.usitln rlc ll v¿ilvulade expansión.

$k

Fig. 2.39 Montajedel bulbo

eirnbreode las varillasno debeincluir bolsasque puedanmolestarcl clctr¡rrrr lluido y aumentarla pérdida de cargade ciertostubos. ién es importanterespetarla posición vertical del distribuidor de líqLrido.

ttlr', lil tlistribuidor de líquido debe montarseen posición vertical y, preferentenrr. eon circulacióndel fluido de arriba hacia abajo. ( lrn cste sistema,la expansióndel fluido refrigerantese termina en la salidrr rla lus varillas, lo que significa que la presión en la salida de la váh'ula de exparsiirtt r:s muy superior a la medida en la salida del evaporador.De ahí la obligacitirrrlt' ulilizar una váhula de expansióna igualaciónde presión extema.

L > TXOD

La utilización de un distribaídor ile líquido exige el empleo de uns vrilvula de expansión a igualación de presión extema.

Fig. 2.41 Montaje de una válvula de expansión (Danfoss)

Consejosde montaje lil bulbo debe ser fijado solidamentecon el fin de obtenerun buen colrlrrrlll tórmico; no debemospoder moverlo con la mano (Fig.2.39). Paralos tubitosde aspiración,(I12,5/8), el bulbo seráfijado encimadel tubo l'll oambio, para los tubos de diámetro superior, será fijado más abajo, a flrr rlé irsogurarsede que el bulbo es rápidamenteinfluenciado por el líquido frío clLtesttlT dcl evaporador.

EJERCICIOS 2, | 2

l'omando el ejemplo de la figura 2.33 como modelo de funcionamientoti¡ro, y oC, escriba cn lit considerandoque la temperaturade evaporación es de -3 de funcionamiento. ligura los parámetros.

llay c¡ucclcgir siempreuna tuberíahorizontalpara fijar el bulbo. La prtst'tttll v0rtioalno convienepuesel líquido contenidoen el bulbo se acumulaen stl l) llé rlg a la var¡ilci'rrr baia.l,a partcalta,quo sóloconticncgas,pierdesu scnsibilitlatl lcnlDgr¡l(rrra.

't00

oldrfrlo - Lrr br¡l¡ t'l¡l lthl

| .,, ll llrun

dEuttohtgortlkr|

1r11

lil cttttt¡r'csor'(ir'r¡lir ¡thl¡llfir!r licnerrr volumcrrbirrritlolt'rl (lc 65 lrr/lr l l cl csc¡uertrr, lt'r'rrlorl¡r¡int¡¿trir,ttlcs inlirnrircioncs: tct)lpcrilll¡rit dc cvir¡rollro lcnlpt'rrrtr¡rrr rh.r'rrnrlens¡rtirirr tclrrpcr¿ltura líc¡uido antcs vlrlvlllr rI ll,{r ). 11,/^r, cxpartsirirr l/,/), lcrrl)efrlulirerr el bulbo de la válvula dc cxptnsi(il //,/i tempclaturiltlc us¡ril citin ((,lt),ctc. P b=

b

ix)ntpresor P e=

= 'C Recalentam¡ento

b

R134a LiquidoHP

Fig. 2.42 Funcion.rmíento esfándar (

tta -3"C)

!t , . i . 2 .1 3Imagine que ha tocado el tomillo de ajuste para tensar el resorte y (ltrd

oC). r¡rrC Pr.:0,98 b. Si la temperaturade evaporaciónperrnaneceidéntica (-3 , sucedecon los otros Darámetros?

DIDAFRIO

Fig. 2.44

b P e= b

1)

La potencia fiigorífica neta.

2)

La potenciafrigorífica bmta.

la tubería de aspiraciónv obtenemosuna disminución de la temoeraturatlc los aspiradospor el compresorde 15'C. ¿Cuál ha sido la gananciade pulcrrt. lica graciasal aislamiento?

Pr = 0,911 h

R134a LiquidoHP

Fig.2.43

102

Funcionamiento estóndar (

h-3"C)

D l d rh l o . L rr b á ¡3 ¡{l rl hl (|

t,.Dll

!!El!l

rrroorrrkx. clloulto

163

LA vÁt,vut,At)t,l¡txt,ANsr(iN M.o.t,. l.¡rsirtslalitciortr¡s rt bl ja lcrn¡.tct'ltura con cxpansiritttlitr't lr¡. r'onro ¡lrt cjcm¡rk' tiirnlrlu dc congclaci(ln dol siguiontc esquema, dcbcn cslrr ct¡Lripadastlc tlisnositivo do closcscarohc.

sitl¡ttl r¡llsr¡l'lrirl¡t| | lrrolot ¡t. :nl i IIti y l t clt lli ii llol ,, r | | |(. I rIr| | , ir. ),

Encendrdo tr ¿¡l; el desesoarclr(l

Itt ¡rrotcccirinelútlrit¡r lo lo l)iuil licrn¡ro.

solución ¿l cstc problcma rsistcen actuar de modo que. s cl desescarche, la presión del r cn Ia aspiración del tplcsorno suba.

+35" C

puede conseguirse de modo impidiendo isl'actorio la

Inrontación del

evaporador

fras que la presión en la nrciónpermaneceelevada.

el

funcionamiento en

es relativamentecorto y témico no corta. tglé

Fig. 2.46

dispositivoque permite esto es la válvula de expansión M.O.P. (Mur ng Pressure)o presiónde aberturamáxrma.

Fig. 2.45 Cámarade congelación

válvula de expansióntiene la particularidadde tener una carga termostalrc poca cantidad de líquido, de modo que el aumento de presión en el bulbo c iflcante a partir de una temperatura elegida, pues a esta temperatu punto MOP), no hay más líquido en el bulbo, sólo vapor.

Aquí, la fusión de la escarchase lleva a cabo por resistenciaseléctricasr¡uu r:alientanel evaporadorel tiempo necesario.Evidentementelos ventiladoresesl¡ltt paradosduranteel desescarche para no calentarel ambiente. l)urante el ciclo "frío" la temperatura de evaporación es -30 oC y lrr rll condcnsación se sitúaa +30 "C. La intensidadabsorbidapor el moto comprcsorrr tlc 4 A. l)urante el desescarchela temperaturadel evaporadorsube hasta +8 oC y ¡trtt supuesto,la del fluido contenidoen el evaporadortambién. ('omo consecuencia, al volver a ponerseen marchael molor trasel desescalclrt'. ll tcmpcraturade evaporación, con el evaporadorcaliente,se aproximaa los fi (' y por lo tantola presión de aspiraciónsube hasta los 6.ó bares en lugar do I l,{l cn ciclo < liío >>. lista sLrbitlainr:vitablcdc la prcsión dc aspiraci<in corrllcviruna solrrt,.rrgrl lrttttcplrthlcrk'h cxccsivadcl rnolorclúclricot¡uc sc lnrtluccpor r¡n ¡urnr('r¡lo

t$4

l )k l u trk ) IAF l ru ¡tt¡rl r¡li l ,l

CargaMOP

. Líouido HP :Fb= Fe+Fr rFb> Fe+Fr

Températurabulbo

Fig. 2.47 Válvulade expansiónMOP

la válvula de expansióndc calg , l ll puostaen marchatras el desescarche, sr'rkr sc la presión I) abrirási en el evaporadores inferior a su punto MOP. l, tt'rrlúcllioo cstariiplologido,pucscl tiempode funcionamientoen sobrccar' Irlry cotlo(lig. l.,ll't).

t rtt, ll Erludludd oltrxlltrtrlgorllkxl

1{t

Obsc|vc (llre l¡t vlilvUllt(lc cxl)¡utst(i M( )l' s()locUrlrlllrt'l llflptrl(le l)Iolccclollrlfl iltsl¿lllcionesc()n ullr l)llnlrr r['lrio. l'llt l¡ts iltslttlitciorr.', ¡tolot cn llrs ¡rctlrrcr)lrs ( lu0 y cl voluntcn dcl cilcuito lll'cs ittt¡xrtlttttlc,sc tllilizrr l¡t cll lits rrrrrlli¡rltrrrlls "v¡ilvullr tlc arrattt¡ttr;" quc sc instala cc lca tlcl eollll)rosof y lllrrll,l irr¡krrri( icanrcntcla prcsióndc aspiración. Presión/ temperatura en el evaporador +B'C

CAPÍ'I'ULO ilI

F¡n desescarche ' Puestaen marchedel compresor . lZona sobrecargamotor

,,.

,. Aberturaválvulaexpansióq PuntoMOP

t;r cto tflo

Fig. 2.28 Comportamiento de la válvula de expansión MOP

l,¡rcllcaciade la proteccióncon la válvula de expansiónMOP es acrecentadrr l)ll l¡ utilización de una electroválvula instalada más arriba de aquella. lrtrt oloctroválvulasólo se abrirá durante el ciclo frío. ljn labricación de serie se encuentranválvulas de expansión de punto M()l' 2l) oC o -10 oC o 0 oC, aunqueson posibles otras. En la ptáctica,la elecciórrrlt'l punto MOP se sitúa entre 5 y 10 oC por encima de la temperatura tlu cvaporaciónnormal.

EL DIAGRAMA ENTALPICO

Dlulrnl0 lt f I

l) k lt lr lo

l¡ t H llt lt t ot ir k r l l t l l

N ()'t'A S

l ,l l , l ) l A( i l { AM A l l N ' l ' Al ,l ' l ( l o dc las tablast cf ln0( lir t iill I ir 'ir s l:r trtilizaoión I canílulounlcriotnos ltir tttoslr'¡ttltt li igorilicl. ritol citlculodc lu ¡xrlertciu rnic¿rsno pct'mitencalcularde manerasimplecl balanccrlc Lr tablastermodin/r ón. ién es indispensableconocer la entalpía de los gases en la dcscarglttlcI prcsorparapoder apreciarla potenciadel condensador. lmente,las tablasnos dan el estadodel fluido a la salida de la válvula tle nsión. puntos deben ser calculados.Podemosutilizar bien un ordenador,bicll trttrt ladora programable que acepta las ecuaciones"indigestas" de los lltlidos gerantes.Esto limita el número de personasque puedenobtenerlos. remediar este problema, los frigorislas han tenido que adoptar ttrrlr rienta práctica: EL DIAGRAMA ENTALPICO. Debajo vemos el del Il22: sodeje impresionarpor tantascurvas,vamos a descomponerlo... D ehon

R22

gráfica de todas las evolucionesquc urr fluitltr tr¡lrr dc una representación todoslos ciilculoscstánhechos,bastacon lccrlosy oomp¿lr¿lrlos, $()l)ort¿rr; cl l)Nl tlo un Iluidorcfiigcrantc. dltgllrll crrtflpico('s('ttrcrtli(llt(l 168

Dldáfrlo L

b¡¡sr {16llrh¡

u$, k#alryMr rnlülphn)

10f¡

rcl)tcscttlltttl llr¡itkrt'tl l,lr zonlr silrlrrlirr¡ l¡r tlt'tt'r'llt rlr' lrt t'ttrvirdc s¿rlLrracititl cstlrtloglscosrr rec¡rlt,nI lrlo, p f

e p r e s i o n

i

o n a b 5

curvade saturac¡ón líqu¡do subenfr¡ado mezcla líquido + gas

a b

s kJi kg

o,z:l'i'^ ('¡ul¡rlluido poseesu diagramaentálpico;como ejemplo,vamos a seguircrttt ''l

ta22. lif tliagrarnaentálpico (Fig. 3.2) estáorganizadode la manerasiguiente: r

lil oje de abscisasrepresentala evolución de la entalpía'

o

l',trel eje de ordenadas, se puedeleer la presiónen valor absoluto'

.

Una curva (con forma de alubia partida) divide al diagrama en tres pirrlt.¡ Estacurva lleva el nombre de curva de saturación'

x=0

0 ,2

/t

0,4

0,6

0,8

I

kJ/kg

Entalpía Fig. 3.4 : Título de Iq mezcla

de la curva de saturación (Fig. 3.a), distinguimos las ctrt'virs

del título (x) de la mezcla(IS)T|TULO).(|\ la razónentrela masadel vapory la masatolal del fluido: tltulo representa

masa líquido + p r

masa vúpor

hccho,x da la proporción tomadapor el vapor en la'mezcla.

ó n

EJERCICIOS

a D

Tiene usted P'22 cancterízadopor su presión (3 baresabs) y por su entalpíil cspecíficade 140 kJ/kg. ¿Quétiene, líquido,vapor o una mezcla? (utilica tl cliugramadel capítuloLQ

s

kJ/kg Entalo¡a

Fig 3.3 o

cl l)rr l,a zonasituadaa la izquierdade la curvade saturaciónrepresenta (Fig. 3.3). cstadolíquido subenfriado

o

cs la fasctlc c¡tttlbiodc cs(¿ttlol tlc saturación, la cLrrva li|) cl irrlcr.iol.dr¡ l)ucslrllt ntczclttllqtrido+ gtts

,t

drl lrlt¡

.¡-r

l 'l r I i l l i o r r ¡ rl i r , ( l r ¡ , l ';l | ,'t l l l r l l tn l r l l i l f r l l r r ti ¡ ¡ e r r¡ tl i c¡ tr r ¡ tte si ¡ ttti l i e r ti¡lrrrl. l'ot lo llttlltt. r 't v r t l r o l l l r r l o ',r ¡ ,l l t¡ r t r r tt\ttr tr l l l l l l l l [l tl u vttl n r t i l ¿tt¡ tlo, ( r ) ttsl tttttr ,

l¡lalploo

111

I l ri l l e s¡b s ; /r .} t{ } l l /h11| )(' l (' | | tttecl csl i ttl otl , l l l u it lo er t c l t liagr a ttti tc trtri l p i e o(tu ¡títtrl tt l X)

I i 1..' l .ccr r r os¡ t it f itc l l{ l .l ' l ¡r: /'

lt

i.l

cuando su presión es ¡,('uál es la entalpíadel vapor saturadode amoníaco IX) capítulo lri¡rcsabsolutos?(utilice el diagrama del

lhx nnn nto ll, htn

R22

II 'lt

Entalpíaespec¡fica

Fig. 3.5

CALENTAMIENTO DEL FLUIDO l,l ligura 3.5 muestrala evolución de un kg de líquido en el curso dc rlll c¡rlcntamientoa presiónconstante. tk' A una presiónconstantede 5 bares por ejemplo, consideremosuna mrts;r lírluitlocn el puntoA, al que calentamos. t'l de calorprovocael aumentode la entalpía,y el punto que represcrrlrt lil ¿rportc haciala derecha. lluitlo va a desplazarse t:n cl punto B. la entalpíaes de 200 kJ/kg y el fluido estásiempreen csr'rrÍl liq,tti<k¡(con un tílulo de vapor de x = 0), pero todo calentamientosuplemorrlrrllrl vir l provocar la aparición de burbujasde vapor. ('onlinuomoscalentandomanteniendola presióna 5 bares;alcanzamoscl Plllllll (1 . (l lif punloC da unacntalpíade 283 kJ/kg y un valordex:0,4 (elpunto r¡' rr/ir¡f o 40 o/"de la masitirr|ltitl cluiercdecirque hemosevaporad (tt d isotílulo0,4). Fs<'t tfe f íquitftr (ha.v40'%,dc t'¿Por.v(t0'%'de Liquido)'

pot' scguimoscalentando,penetramosen la zona de los vapores recalentados: lo, en el punto E, la entalpíaes de 450 kJ/kg. Todos los puntos situados a la derechade AE estána la nrisnlrr presión de 5 bares; se dice que estánsituadosen la isobara5 bulcs (la recta a presión constante5 bare\

EJERCICIOS Una bombona contiene 30 kg de NH3, de los cuales 6 kg en estado gascttstt. Calcule la entalpía del conjunto para una temperaturade 20 'C, es dccir t ¡ n¡ t presiónde 8,57 bares(Utilice Ia tabla 9.7 del capítulo IX).

cl ¡rttttlol). itlcitllzittltos c0ntiicioncs, cn litsltrisrtras cirlclr(atrd() si serF,ttilrr0s r' .l t rt ¡t rt l'l rlt i (' ll t " . l r' lrt l , l0rIl cl llt¡irkrlür sirlrtcvit ¡x t t t t rlr' l l t r c l l l t t l 0 I) ,.r cs tlt"ll)SkJ/kg slrtulr(loy lrtcttlrtl¡rlrr '173

()tt,\ltttth'). rrrczt'l¡r, ¡t'r'rlnlim(llnron lttslS(')llAI{AS (¡trtlriritr f 'lrtf¡ zon¿r

ettlttt¡rittitl ) i t s i rI .1.5(luigitntntttrit¡r). lll l{22 h¡rrtbrothirlo fii, 1,5 Olrsclvcll lig,trlir l). dcl ¡rrrrkrll ll ¡rLrnlo l. ('¡lculc la cantidaddc calorabsorbidoentreB y I) paur I kg tlc 1122.

Sonoblículrs cn lrrzonttvrt¡rot.

bPt

o"c

lr |

R22

6o'c isotermas

|

1,.-n----. L/:;nax=0,4 lqT19 l,/

2. ¿Quépodemosdecir de estacantidadde calor?

BM

7A

-l |

,D l

/

|

/\

/"a"c@aD -\

/

l / ' .- ll |

misma temperatura (utilice el diagrama del capítulo IX).

E

/

|

3 . Calcule el calor absorbido por el Rl34a en las mismas condiciones yrlrr

)

/

150

\ otc

| 283

200

f,o DDAFR'|o

405

6o"c-''''^

450

f,o'

i;Y:

, en la figura 3.5,podemosleer 4. ¿Comprobación?

Punto tA

B (l

D ¡

l,us ourvas dc temperaturason llamadas ISOTERMAS (lo que si¡4rtilittl I( mpcrltur.t constante). l,usisotcrmas ticncnuntrazadopaficular: ¡

f in l¡ zon¿rllquido (t"¡g. 3.6), sc conlirndcncorr hs lS()liNT^l,l'l( Al ( r't t I r t I¡ t i t t ct t t t.tI t t t t I t'),

Entalpía kJ/ks

,"*o:;'*\

Estsdo

Tít lo X

5

150

-46

.líqujdo. subehlrtado

u

5 5 5

200 283 406

0 0 0

líquido mezcla gaseoso

U

0,4

vaDor recAlenlado fl pun de B a D corresponde al cambio de estado de agregauon )anhio de.fase)

LE

LAS CURVAS DE TEMPERATURA

Presión bar

5

450

60

'tetllli'rcncia de entalpía entre estosdospuntos (hD - hB) represenluel cuht' llenlc de vaporiztu'itinu 5 bares,es decir a 0"C.

l,As cuRvAs l)li vot,uMltN l'lsl'l'l('ll'lt'tl tt f ,lfs cr¡rvirstlc volumcn ospccllicoson llarnadasls( x'( )l{Ati (t'tsnvolrtnt,

ricrttt ¡trrcs,('Ui t(lo 5r' ¡rtrxlttr'cltt c(llllpfcsi(itl(lc krs vrr¡rolcssilr in lcrcitll thirr i co c0l r cl (' (f lf f l) r ( 'r i{}l( ht t lt lt ' t t t t r t t 't t r r c. ium ús) , cl va¡rot'nlortlirctl ¡rlcsiritty

tlc ltrcurva"S". si1-lttictttkr t'l l¡ttztttlo tonrpcraturir parala comprcsitin. la utilizlucr¡losconrocurv¿ldc rel'erencia

sorlmuy inclinadasy cruzanlas zonasde mezclay de vapor' I rsl¡rscr¡r'vas

curva "5" permilirá deferminar el estadodelfluido al Jinal de la utm¡tn"';iritt

0'c

bar

bar

60"c

96"C ¡soentrop¡ca

S = kJ/kg.K

45,7 , . , . . -. . . i tsoDara,l ^3/kg

.. l n.

i

v" = 0,075m3/kg

.'f'"-' '

0'c

lvg!!T* eslecifigP

406

150 200

DtDAFRto

Entalpía

Fig. 3.7 son: cuyascaracterísticas vaporrecalentado ti l puntoE representa 5 baresahsolutos, Presnn entalpía

=

60"c, 4s0kilkg,

volumen especíJico

:

0,06 m3/kg.

tempetatura

l,as is(rcorasserán muy útiles para calcular el caudal másico del fluitlo t ¡ttrl ntravicsael compresor.Permiten también determinar la velocidad de circullciirtl dcl vapor por las tuberíasde aspiracióny de impulsión'

60'c 150 200 DIDAFRIO

kJ/kg Entalpía

442

Fig. 3.8 \ cjcmplo, si el fluido entra en el compresor en el estado A, siguc ltt

Daraencontrarseen el estadoR en fin de compresión'

EL PUNTO CRITICO parae1R22 por la presiónde 49,7 baresy lu crítico, quese caracteriza oC, está situado en el extremo superior de la curva dc tLrra de 96 i6n (Fig.3.8); Comprendemospues mejor porqué el cambio de csli¡do

por debajode estepunto. mcntcpuedeefectuarse

LAS CURVASDE ENTROPIA l\rr lin, tttrscrvonltlslas curvas "S" de entropía consllllll0' l ,¿ts l l i tl ttrtrttrl l y dancl valordc la cntropíacn kJ/kg'K l/"ig' .1,8/. lS()liN'l'R()l'}l('AS b jtl cl ttottthlr'(|l'"fl¡lvtll tle tttnt¡rrlrkltl s0lrl¡ hi('ltt'rlnocrirlits li¡il¡rserrr.v¡¡s t7!

DlCrfrloL.r br||r C.lfrl9

r.nlrlplou

1f f

' t't{A ZAtx I l )l ,l l ,('l ( l l ,o FR I(;Ol l il ,'l (l o

l'l,ll'llt(l¡( llos | ¡ . l. (r

r.' cLtfaetcr¡sl r' ()b sc lv c c l diagr an l al t l l 4 l d c l c a p i tL rl o l X ¿ ,C uál cssott l l l s ol l i l s presitin dc fi brttcs'i tlcl lltrido cuy;entalpia cs dc 200 kJ/kg y la

S,rncmosrlt¡ c ('sl¡rlllr)s

runcircuitoliigolilico luncionacon urta lJl' 3 bares absolutos(Flg.

e).

de 2 bares' l)ó la entalpíadel vapor a 40 "C para una presión

vale 300 kJ/kg? es el título de la mezcla a -10 "C cuando la entalpía ¿,Cluál

evaporador

la BP es de 3 bares utos, la meseta de lon se produce a -1 5 o C.

<-

consideramosel Punto Fig.3.9 ll nivel del bulbo cuya oC, es es de -8 que es de: -B - (-15) = / 06. recalentamiento A el en decir cntrc

(butbo de la válvula de expansión)y B (aspiración del compresrl ).

^ calentándose. fl uitlocontinúa

I.XJ de los vaporescaracterizadospor la entropiil ;.Cuál es el volumen específicooC? i:*g.r y la temperaturade 40

frigorífico LPodemos hacer funcionar un circuito de 45 barescon Rl34a? condensación

con una presir'rrrrlÉ

Entalpía Ptenseen utllEar el Pmgnma pafa eualuarsus Prcsbclones

OErlflo - L.r b¡|rr dtl lllu

Fig. 3.10

rtl 3.l0 muestracl trazadode los puntosA y B. La rectaque unc los pt¡ntos la lubcrílttlc aspiración. B tr¡prcsonta (lrfecl v¡thrlrlt'lrcelllctll¡llllionto cn B cs dc: 0 - ('15) = I 5 o('' flull()s u, lu ayiruciótt ni ¿4 I5 o(' Dlrcnot qm r! r*.'ulialtii,ltnt

q[ro|ltrmrnl¡lPrtio

1tÍt

sc ltltttlccirlcnt¿tclo: l'ilrlfcA y ll, los va¡rorcs

0- ('\),\'l'

fit n lo

tlc cntltlpiacltltr"ll y A corrcspondeal calot lotllittlo ptlr cl V¿tpol ' ll I.rrrlilL'r'crtciir Irrlubcriitdc asPiraciórr. Dar

li¡a r:n

cortt¡rtesiirtt, Irr vtt¡rrttlssigtterrla ctrrva S y cl pLttllodc itttpttlsiirtlsr' l5 inlctsct'ciirtrh'r'sl¡ltt¡tvit eott la isobaradc la prr:sitintlc inrpLrlsitirr.

dc irnpulsión(o sea 82 oQ sobre la isotctttlltt¡ttt leer fa tcrn¡x:ratura por el puntoC.

bar

K S = 1,819kJ/kg.

c v" = 0,083m?ko

9-r

Entalpía

404 409

kJ/kg

Fig. 3.1 1

Entalpía

o:

hB - hA = 409 - 404 = 5 kl/kg de vapor circulando. Itor otro lado, leemosun volumen específicode los vaporesen la aspiracirirr 3

0,083m /kg.

v" = 0,083 m3/kg

Fig.3.13

kJ/kg 409

dilbrenciade entalpíaentre la descatga¡ la aspiraciónQtuntosC y B) midc lrt ¡Ela (Iyth) gastadapara la compresión)(la energía absorbida por el nttlttt cvidentemente, mucho mas impoirtante a causa de los difcn'rtttt mtentos). Il4h = hC - hB = 454 - 409 - 45 kJ/lcgde vapor comprimido.

AI nivel del compresor,medimos: a

Presiónaspiración:2 bares(o sea 3 bates absolutos) y una mesetade evaporación a - 1 5 'C.

a

Tcmpcraturaaspiración:0 'C

I

.

f)rcsión de descarga:14 bares (o sea 15 burcs absolutos) Y una meseta de a 39 'C. condo¡rsaci<in 'l'crnporttlttril ll2 "(' dc tlcscalga:

( )b s e r v cr ttottlsto ti lit t l igtrtit.1,13.

oC. Vglordcl recalentamientodebido a la compresiónes de: 82 - 39 : 43 : Veremos más adelante que, en la prácfica, el fluido no sigttc necesariamentela curva S durante la compresión.Se trata ac¡rrítlc la seneralidad.

LA DESCARGA

tomadasa fa entrada del condensador(Fig. 3' l4) indican: ntc(li(lrfs itlénticaa la tomadaal nivcl dcl contprcso lln¡t presitlnscrtsihlc¡ttctllc (vctcrrurs nrfs urltltttllct¡tteett--cslcltqal lit plcsitincs dc ().2 a 0.3 lr¡rlcs tlc ii (i¡ltstllc h,+ll('rtlitl¡rs lr,li1..+miiitltrlt'rrr tlcl cttltt¡rtcsot lltlutioru l¡rkrrrr¡r,l¡t |'HrEll ),

es igttltl it l¡r tlilctcrlcilrt'ttltt'Í('v I t:¡rloltlisillrttkr ¡ror Ir lttlrr'tltt rlc tttl¡rttlsirtlt l). o scit:

14 t¡

14b

h('

.1.\.1 ,l'l)

ltll

I2 k.)/lq tlL'vu¡xtt'.

LA CONDENSACIÓN (tt t'ltt)\ se encarga de ceder calor al aire ambiente (o ol trgrttt condensador

Tuberíade 0escarga

condensador

más de cerca lo que ocurre en el condensador:

F i g .3 .l 4

aire 34"C

más baja que la medidaen la salidadel compresor'Aqttt lit llI tcnrperatura oC. Esta disminuciónde la temperaturade los gascs( 'i tlilcrcnoiaes de 12 rut ,:r't tfcbitla a un intercambio térmico con el aire ambiente (la descarga ui,vl¿da). l. ¡rligura3.15muestrala evoluciónde los vaporesen la tuberíade impulsión'

I

condensación I

a¡e27"C

bar

desrecalentamiento

r'34"c subenfriamiento G

R22

,

,,D, '.

= ,S 1,819kJ/kgK

Fig. 3.t6 : Funcionamiento del condensador

¡(t lt( cl nivel del condensador,conviene distinguir 3 zonas: desrecalenldttt ' (FG)' (EF) y subenfriamiento \. t:ondensación simplificar, consideremosque\pr"sió,t permanececonstante:l 5 brllcs utos.

v" = 0,083m?kg

70

442

Entalpia t)tt)^t:R¡o

kJ/kg

39 34

Fig.3.15

fil ¡rrrntrrD correspondea la entradaen el condensador(15 bares' 70 "C)' CD corrospondca la tuberíade impulsión(bajadade Ia teml)(tlttttttt f ')lscgnrcnttr tb ll2 "(' o 70 "('). iollloctt llt ltrbcriadc impulsitinticttc¡totvltlttt; lonliltlt lil tlcslcca

82- 70

l2 ".(.

L.r brrÉ¡ (lrl íllu

27 EF !tirl I l7

lu!t't't\u¡h¡t, ¿( (olot' cn ?l ()t1¿ut\(t¿t)t'

ttl r'ltllttt r:r+cl ct¡xlcttsittlru(/r¿rrilol)). sc ct t lií it t t ¡ t it lit v¡tlnrlcsrcerl('trl¡trlo',. t(, /tt it ('ol( l('l',rrl',, r'tt r-l-fliitlrrl'l Il ltI U¡9 lll--¡l ¡¡i'91'lrrrsrrldllrlt

rlc l'l lr¡rttlohlcltcIllX) "¡ rlc cslrrtl0sc ltircc¡ttogrcsiv¿lltlotrtc ¡lltlliclttkr lrl r.rtrrrbi() rlt'lk¡ttirIrctt cl pttttto1". el líquido siguc r:nliiiirrtloscentrc l' I I tl¡u vez cl lluitlo totahncntccondonsado, (,1 t's el srrbcnfiianricnto. lI li¡lrrlu 3.17 nruestrala evolución seguidapor la temperaturade cada fltrr'|" rhr ¡rnlccl intcrcambiotérmicoen el condensador' bar

R22

t,)t,t,lQUtDO de líquido"y vuclvc a crtltitcn lir "dr:¡rtisito lluido condcnsrrr|r pot la "tuboríadc líquido"(FiS 3.19). lvulade expansitirt

ti l

la cntradade la válvulade expansión(H), medimosuna prcsiónscnsiblcrrrcrrlt Licaala anterior (G) 15 bares (para hacer la explicación mús.látil .\ ttt(¡ttt t,idar,por el momento,las pérdidas de carga). Evaporador

f.= , lc l

K 1'819kJit<s

Tuberíalíquido Depósitode líquido

'i¿; vl = 0,083 m3/kg

Fig. 3.19 cl contrario,la temperaturaha disminuido: vemospor ejemplo 25

kJ/kg ¡)t¡)^t:Rto

'o'

,io

EntalPía

Fig.3.18 : Aspiración,compresión'impulsión,condensación rlt'l f ,rrfigura3.18 muestrael trazadosobreel diagramaentálpico¿. 1¿sv6l¡¡itirr lluido rcfrigeranteen el condensador' ltl l,tr dif'orcnciade entalpíaentre E y F representael calor latente (lv) del R22 ;t

intercambiode calor entre la tubería de líquido a34 "C y el aire ambientc (rrrrir' y' ha provocado pues un subenfriamiento suplementario, o sca Lttt

fiiamientototalde: 39 - 25 : 14 "C./'

o(l corresponde a la temperatura de condensación)

bar

R22 t

= 1,819 kJ/ksK

.^ (.9:

"(', o soa: lv:416-250

oC.

= 166k J f t e

v r'l lil punto C (34 "C) coresponde al líquido que sale del condensador'' por el scgtrtr'ttltl estárepresentado subónliiarnicntodel líquido en el condensador ¡'(;. l i l c a l o r total cvacuadoen el condensador(Qk) viene dado por la difcrelrci'rrh

v" = 0,083m3/kg

crrlul¡ría:hl) - lrc. Qk

hl, - hC

442-242

200 k,l/kg que pusuttpot d utndcnsu ut

?42 ?:to |. .'(t

,,*d-

kJ/kg Entalpla

I t l, n' ¡ Lin, ú n t¡ u'r',; i rit t, i tt t¡ tt t L';i rit i. \uhí',úi hnnh,t tl

('l Il . r' ol ' tcs¡tttl ttl clr lrr I¡r rlilt'n'lteilt,ctlltc lir cttlltl¡rilttlcl ¡rttttltt y lit tlel ltttttlrr tlc eltlol cctlido ¡lot cl lit¡ttitloal airo anrbicntc¡i"l¡1 r'rrrli(l¡r(l I rr crlr crtso: 242 - 230 :

I2 kJ/kg de Jluitlo'

|rIrIrlt.r'ttl,l (luliuttccstc ticnll)()tirtt eollo, cl lít¡ttitlo,¡rirt; ¡trro lro hity ¡||)()|Irl( ¡l l )ori rrsc.sti l o lt t t t r lt ' ( ol'. ( 't s( 'il si t t t is¡ t t t l ol calt ll lt cccsar io llllr il \ t l cvlll) olil( lt ) ll'

r¡sÍcomo un:t ¡rtt lt'rlcl lir¡rrirlosc cvaporapara enfiiar cl conjunlo

hochode rctiratcalor al liquicloprovocasu enfriamiento,dc ahí la bajadlrtle lrr del lluido a -15 oC. lur)cratura

LA VÁLVULA DE EXPANSION

l.^lJdl

I rlt' cletltctrtocscncial del r t rr' r r i l rlri i go ti l i c( ' ya ha sido ¡rlrrrrrlrrrloctl cl caPílulo ürl('r'ioti illtcntcmos ahora ir ttlis lr'jos... I rr ¡rlintcr' lugar. haY que r('col(lltI quc el Papel de la vrilvull tlc cxpansiónes el de r$gulur cl caudal de fluido (luc tlcbe atravesar el evtr¡rotatlor.

S = 1,819kJ/kg.K

Válv.de exp. -

rl Válvulade expansiÓn Fig. 3.21

l,r¡ nl¿ls¿lde líquido que que salc r['l irrycctl dcbe corresponder exactamente a la masa de vapor SiemPrees asi. cvrr¡roladtlr. de expansióndejapasardemasiadolíquido,e/ evaporodor5l¿¡lt"t'ht Si lrr v¿lrfvula puetk tt no evaporado es encaminado hacia el compresor que '.r cl .flttitto por un-golpe d.etíquido. Si no deja pasar lo suficiente,el evaporir(l.l th,lctl'it¡rudo y la potenciafrigoríficadisminuye' cslrisubalimentado de diánt' tt't)' fil pasoof'recidoal líquidoes muy estrecho(a vecesinferior a I mm mucho rttti¡ rlcscnlboca,del lado del evapoiador, en una tubería de diámetro por cl lít¡rrtrll u., utlo-"n más grandeque el ocupado inll)ortantc,por tanio "n de expansión' la válvula flnlcsdo ¿ltravesar baros ( | .'ctt lislo nrovocauna fueñe caídade presión Por ejemplopasade 15 a 3 -- I5 - 3 = 12 bares' ui ".l('lto P" de: ^p y' para ocuparl(t'lt' t'l lil lluitlo sc cxpandepor el granvolumen que se le ofrece io, *" auopnruparcialmente.(r) es¡rrtc rh no hay intercltr:tlrr" l¡ rír¡ridatravcsíapor la válvulade expansión, l)r¡r'urtto ni por untt t rtl'l"ttl c¡rlorctrrrcf ,:xtclior (ta vútitrltrde expansiónno es calentada lil tllisrrrtlI Pcr tanto,la entalpía dcl llrri¡lo 0s tti t'ttl)'itultt¡xtt' trn rt'fi'igL't'tu*tr): h¡ c¡rtrlrll¡v tl ltl stlli(lIldc h¡ vrllvrrl¡dc cxpansión

', ,

S , flr.lfllt¡t

v" = 0,083m?kg

¡ltlt( ull t x k . r |l¡ r lr lor r I |r t r . ¡ r r |r ' |, ||r ' r I I |' | , , , ,

, '1 , , r l l r l ¡ t l l t t l t t l l

230

kJ/kg

Entalpía

Fig. 3.22 : Aspiración,compresign,impulsión,condensación, exPfs ión subenfríamiento, tomperaturade -15 oC es llamada: "temperatura de evapotación" (0o). truzado en el diagrama, segmentovertical H I, muestra que se trata de unl lirrmacióna entalpíaconstante:230 kJ/kg (Fig. 3.22).

punk) I nos informa sobre el título de la mezcla (x) que sale de la válvula dc slot.).

l, cl valor de x es 0022,lo que quiere decir que al paso por la válvula clc ion,227o de la masadel líquido se ha evaporado, o sea220 gramos/kg. o/ode los vaporesaspiradospor cl ¡rcrnritcdecir que, en nuestro ejemplo, 22 tcso¡ sólo han servido para el enfriamiento del líquido. El calor absorbitlr of cvaporadorproducirá el '78oAde vapor restante.

hu hutrido 220 gramos de fluido evaporado, deducimos quc qucdrt Inrnros crl cstatkrlíc¡tlido;por consiguiente,la producciónliigorílir:a stilo con esos7ll(lgrnntrlstlc líquido restantc. ll¡recrsc

t¡rl *,*ll¡nm

rillólt loo

1ü/

l,l,ll ll{( ll( rl( )s li I /

l rrr c l c ic r npk r ¡ r l tc ri tl l . s i l ttl b i ú s c n to sttl l l l a d tl tl l l l t ¡rl csi i rl trl t' .l l l ttl cs l t l a sl tl r,l ,r si do' /: tl c l¡ r v r ilv ult t lc cx p a n s i ti n(o n v c z d e 3 b a l e s),¿,(' tri l csl trtl rti l rrr

cvrt¡rotitc ititt rlcl lir¡rrrrIrsc rt,¡rlizrrgrirciirs¿rl cirlor cctlido ¡rot cl rttctlio i liitr: at¡uí,cl ilit,.'r'etlt'lnttlc(h'su t'irloty sc onfii¿rdo 2 a -5 o(1. crlor ooclido¡rol cl irilc rs crlcrirncntc absorbidopor ol Iluido rcfiigcrarrte.

pcrn]anccoconstantea -15 'C micntras( lUc0ir ir e que la tcrlrpcl¿ltul¿l ros una moléculade líquido,hastael punto J (Fig. 3.23). Es sólo a p a r l i r ' ( l nto J que los vaporesvan a comenzara recalentarsepara alcanzarcl [rullro t'l

- ¿,latcmpcratura de evaporación? - ¿,laproporción de líquido evaporado? (utílice el diagrama del capítulo IX).

R22 ii,l @ Gat'' varu:"p._'

.D

t"'"';:

S = 1, 819kJ/ kS. K

c.

\'./'

' )2s"c

i.r_)

0"c

i¡ -l .¡"c,

É. ,083mitg

EL EVAPORADOR lil lluido cstáahoraen el evaporadory va a evaporarsea lo largo de éste.

kJ/kg

Entalpía

+2"C i J

/ 409 I j.24 Fig. : Aspiración, compy'esión,impulsión, condensación, subenlri ami ento. expansión, evaporació n

B,

r

¡bsorción de calor en el evaporadorprovoca la evaporacióndel líquido, pcro ién un aumento de su entalpía.En el ejemplo citado, pasa del punto I (2.t0

-15"C

al puntoA @0akJ/kg),permaneciendo la presiónconstante(Fig. 3.2a).

producción frigorílica especílica viene dada por la diferencia de entalpíl los puntosA yl. O sea:

- 15"C

. Qom

-5'C

174 kJ/kg defluido circulandopol el evaporodor.

k>s174 kJ/kg representan el calor intercambiado al nivel del evaporaclo Fig. 3.23

en fi¡ncitindc la l . ) l c s l t l l l = dc ovaporaciónestá,evidentemente, 1,0t0rlrpcratura ((1,) tL ¡r(luí.u ¿l prosi(in(lc 3 blros inrplir:auna tcmpcrattlrilrlc cvrr¡roracitSn (ptllllol) dr:lir viilvtrlatle cx¡litnsitin -15 o('ct¡ li¡ s¡tlitli¡

t6B

: 404 - 230 -

Qo- = hA-hI

Oldrirlo- L¡¡ L¡r¡¡¡ drl ll lu

calillcarlo de "producción frigorífica neta" pues es la produccit' lica roafmenteutilizada oaraenfriar el medio ambiente.

untro 0l bulbo (¡runto A) y la aspiracióndel comprcsor(punto l|), los l,rt producción f rigoríficl brún (Qoh) vicrrc¡ruo rrcs sigrfcncalcrrl¡inrkrsc,

porlu (lil'crcnrilr'Ilt! lrNrttl¡rllJllrs Í/, y /rl .l(tu ).t0 Qoh - ltü':'hl

0*/L¡llHñm.

l7t) k,l/kt¿

rntrlptoo

It9

t' l r ,' l l)r, lrct,l ro , lir ¡ r r . ot lr r citc ilr l i i g o r i l i c i r b l t¡tl r c s l ¿ s u rt ti t tl tl ci ¡l ot l l tl t' tt l t l l l l l i l l d() I' r r . \ 'rf fxfl ¡(l ol ( t , < f t t , lit ' t t r ttt,ttl t, tl tti l tn h t u l a tn h i c n l c ), l l tl i s t' l i trl el ti tl l l tri a{ o el r lrrlrr'rl¡r tlc rfsl)irttci(in (qtrc rut tit't'tc aletlo úlil).

de la últimagota dc líquidoy coirr(r'l' a la cvaporación | | ¡rrrrrkr,lcurrcsponclc r'orrl¡rcrlvit rlc saturaciótr. en el evaporador'El segmento\ll el recalentamiento | | stl,,rrettlo.lAroprescnta en la tuberíade aspiración. rr.t)r('scnlircl t ccalcntamiento

')

' l cnrl )efi r ll|r l| ( lr ' ( l! - ir ll l|lt l

()r

li) "(

t)

'I'crrr¡rcntlttlt lit¡ttttIrt'ttltlttlltviilvtlla tlc oxpansitin:

0I

25 "('

Tempcl tl tt t it sit lit h cvil¡ r or at lt lr :

0sc -ll "('

figura 3.26 trucstra el frazado del ciclo correspondienfc (cuidudo' rtt tl urima, la escalade presionesestágraduada en bares absolutos)'

bar

R22

CICLO FRIGORIFICO tlc describirel ciclo frigoríficoy su trazadoen el diagramaentálptc'r Acirbiuuos los cálculosde las páginasanteriores,ahora podemoshac'"r' l Si rclorrrr¡n.ros b¡rlnncctlcl circuitofrigoríficotratado.

Válv.exp.' -

compresor B,

v" = 0,083m3/kg

kJ/kg

::l'7

Fig. 3.26 :' ciclofrigorífico cs posible determinarlas otras característicasde estecircuito:

Fig. 3.25 R22 lrluiclo: fu

( l)

Tcmperaturade evaporación:

(f))

Prcsiónde aspiraciónleídaen el manómetro: pa

(lt¡

Tompcraturade aspiración:

fu

-l 5 oC 2 hares

. Subonfr ia m i ento dell íqui do= &- d:39- 25:14" C

0 "C

th' 15/3 : 5 (la relaciótt pr/pa: , flchciónde compresión: ¡: utmpresiónsecalculacon laspresionesabsolutas) 1- 0,05x 5 : 0,75 ,l{ cndimie nto v ol um étr i c o:r y v = 1- 0,05T :

(t.tidodo en no confundir la tempetatura de evaporación leidu ' tt t'l mttnómetro con la temperatura de aspiración medida en la vúlvttl't ,le uspirat'ión con un termómetro.

((') ((')

lgturlntenle, no conlündir la temperatura de condensaciót1 ttttt tcrrtlerul u ra da imPulsión. ()l¡ lq "(' 'lctrlpcrrrltrr¿r dc contlcnsacitin tls tlcscittgit: Ittcsiritr

ltt

. Rccalentamiento en la aspiraciítn: 0a- fu: 0 - (-15) : 15 "C . f{ocalentamiento en la descarga- 0r - 0t = 82 - 39 : 43'C

l'l lntn"t

tieneun volutrtclt leemosqueel compresor gtl lrrsinstrucciones del constructor r tlc 70 m3/h,podemosrealizarlos siguientescálculos: l1t = Vb. r7v : 70x0,75 : 52,5ttrt/ll .V¡rfrtntonrspirtttltt: . Volr¡r¡¡c¡tcs¡rcr'lllerrtlt' lttr. v!¡xrrcs nspirado,s: (r' rttkl i r' i rt t t r 't, l, l I 't t t t l". E h; hhI r t t r l I lit llt 1t t t t ( t )

r,"

0,08-l.1rni/liq

tltrt = yo/vtt

,'l/ ('rf¡r(frrf nrrls¡co(ltl llui(lo:

.\.1..\/(1,(1,\.1.1ó29,4 lig,lt

l,r) Itolcncir¡mcc/¡nicatcóricl purn la compresión: unacnergíadc: llr kikrg,ranro tlo l'luidoquc pasapor el compresorner:osita Wth :

hC - hB

-

454 - 409 :

45 kJ/kg

f)cltr(129,4kg de fluido atraviesanel compresorcadahora ya q\e qm: liy/lt.l'<tr hora de funcionamiento,hacefalta puesuna potenciade:

Pth :

45)c629,4 :

ó)t) |

28 327kJ/h

('t¡tt¡o I kW : I kJ/s,la potenciaproporcionadaal fluido para la compresron

/) - Itotcncil rlcl corrrlcu¡urlo¡'ltAf/:

Itaraun kilogllrrrlotlc ll,lj (pte l)itsitpor cl condcnsador, r:l 0¿tlot cv¿lctllt t lrr corrcspcrntlc u lu tlilr,'r'cncit tlc cnlalpiacntreG y H (Fig.3.26). O lsea Ah : h('- hH : 454 - 230 : 224 kJ/kg @k = qm.Ah - 629,4x 224 = 140 985kJ/h

@*:

14098s : 39J ktr 3600

- Potencia del evaporador (@):

CS:

Pth :

2B 327 / 3 600 -

7,8 kW

//// - Potenciamecánicaútil en el árbol del compresor (Pzc): l,a potenciaque acabamosde calculares la comunicadaal fluido pero, l)rr¡l proporcionar7,8 kW al fluido, el motor debe absorbermás energíaa la rcrl rlc surninistroeléctrico. Iin ef'ecto,diferentesrendimientosse toman en cuenta,ta¡to al nivel del nrrtlol conroal nivel del compresor. Iin lo que conciemeal compresor,se considerandos rendimientosprinciprrlt'r, lla¡nadosrendimiento indicado y rendimiento mecánico (estasno(ir)ttt'\ serltn más detalladas en el siguíente capítulo). fll rendimiento indicado (r1i), que varía según el tipo de compresor',( \ d rncnudo considerado para los cálculos como sensiblemente igr¡irl ttl rcndimientovolumétrico: qt o ryv. fil rcndimiento mecánico (rym) dependedel tipo y del tamaño del compft'sol Paralos compresoresmodernos,a menudotomamosun valor de 0,9. que: ?i - 0,75 y lin nuestrocaso,consideramos

Puc :

7r8

0,75x 0,9

rym : 0,9

11,6 kW

tieneuna potenciafrigoríficaque corresponde [1]evaporador a la producciri frigoríficaneta. la entalpíade los vaporesen la salidl rlc Hayquetomarpuesen consideración (bulbo)y no en la aspiracióndel compresor. cvaporador Scgúnlafigura3.26: Aho: hA-hI : 404-230 - 174klkg (h = qm . Aho: 629,4x 174 - 109 515kJ/h

,, : tar\ii' : 30,4 kW

l,l.lllR(ll(llOS l rl t , t { M c t linr os ,c n Lt nc i rc u i ttt tl ttc Iu n c i o n ac o n R 7 | 7. l os si S ,l l l cl l l csprrntos: Mirntinlc(ro aspiración:

1,5 bares

M¡rrrirncttoirnpulsión:

9

aspiración: lcn)pcriltura 'f cnlporaturalíquidoválv. de exp. :

0'C

evaporador: llccrlcntarniento

CAPITULO IV

bares

20'C 5 "C

Lc pedimos: I-

Trace el ciclo frigorífico en el diagramaentálpico.

2-

Calcule la potenciafrigorífica para un caudalmásico de 40 kg/h

3-

Realice los mismos cálculos con el R22 (conset"vandolas lai'nt'tt temperaturas de evaporación y de condensación). Realice los mismos cálculos con el Rl34a (conservandolas utt.,¡¡nt¡ temperaturos de evaporación y de condensación).

OPTIMIZACIÓN DEL CIRCUITO FRIGORÍFICO

Comparelos resultadosy de una conclusión.

)

FRIO D|DI ..' t'

l ,:r¡('ll ,:N ('l Al rl l l GOl l ll "l cA

NO'I'AS

ol ciclo liigorífico,a fin dc ¡roltcrcrr objctivotlc cslc ttt¡tllttkrcs ¡tttttlizar sobtclos cualeses posibleactuarparamoJofirr sll idoncialos tlifclcnlcs¡rttttltts por determinarla eficiencia frigorífica. 0ficiencia frigoríñca (e!) es la relacióno razónentre la producción fiigot'ílicit

(Qom)y el trabajosolicitadopor el compresor(wy'.

kJ/kg .t -

Qo^

kJ(flnct@)

kI/kg

hecho,estonos da los kilojulios-frigoríficosproducidospor cadakilojulioproporcionadoal comPresor. gonocimientode la eficiencia de un ciclo nos permitirá apreciar su eficacla

1: oar

R22

403 410

Entalpía

448

Fíg.4.1

rcalizi¡tl¡scn tlna irrstalaciónnos han perrnitidotrazarol ciclo dc tttctlid¿rs sil¡tr¡urrtc: ('l t'lltr!h,fetfteltl¡olll'ico (til tlc ltt ¡tt¡rttotit rH(lelcrtltirt¡tl

g*flfn

oo frlgorlfl cteulte

197

rr)I'trxlt¡teirirliigorilicrr¡xrl kg tle llttidttt¡trcl)¿tsll lxrt t'l cvtt¡lttttttlttt Qom:

h sulida eraryrra or - h cntrada evaporudor

cottl{22. ll¡dossi I'rutciorrt

: 179 kJ/kg Qon : 403-224 al comprcsorparacomprimir,l Ég de vapor. Ir¡ lirrclgia¡rro¡rorcionada llr=

h sali¡la compresor - h entrada compresor

llr=

448-410 = 38 kJ/kg

el tlcl c.icrnploI pcrrrrilcdr:cit,a ¡rrittli.t¡ttt' coru¡tirrirciilttlt.r.slr.rr.r.¡llrrrlrr,'¡lt \1t da ttrciottt 20, -15,0, +-lU instalacitirt((lttt fttttt'tt)ttttttl ti',g¡tttL't1:

sc llttil ¿lquído una indicaciónque debeser confirmadapol oll():' itlcntcmenti¡, lculos,peroveromosesoen las páginassiguientes.

Cuando se ajasta ana instalación, el frigotista siemprc debe

prccurW abtenerla meior eJicienciaposible.

c ) ('ocl iciontefrigorífico.

"f

: J#-:

4,7r

CAVOLUMETRICA

PRODUCCIONFRIGO

(lrnclusión: Por cada /¿"/ suministradoal compresor,el evaporadorabs,'rlrl 4,71 kJ al ambientea enfriar. l,llcmplo2: que la instalrr,iirtt tJna instalacióncon Rl34a funcionaa las mismastemperaturas dcl cjcrnploanterior,seael ciclo de abajo.

un circuito frigorífico, un dato interesantea conocer es el de su produccititt de vapor aspiradopor el compresor(qon). Dicho dc otto ífica neta por -t : la cantidad de calor retiradi det *ádio o enfriar par cáda *t d" ropn, ,¡,,'' en el compresor. producciónfrigorífica volumétrica neta por m3 aspirado(qon) viene dada ¡ror ruzón entre la producción frigorífica especifica neta (Qom) y el volunrcrt

frco(v") de los vaporesen la aspiracióndel compresor.

lil cocficientefrisorifico es:

tf:

338- 227 : 436- 401

U/kg'

4'60 Oom

qo" = =n,

R134a

= H/nP

51'C

m3/kg un ejemplo con el ciclo de las páginasanterioréS.Sea la instalacióntlc

siguientey el trazadode su ciclo conR22 en la figura4.3.

;9,

lot nbsorbidopor el evaporadoren el recinto a enfriar se caracterizapor cl por el fluido cuandopasadel punto H al punto A La dil-crcncia ¡rlnritconado Onl lFf¡lcntre eslosclospuntosrepresentael calor absorbidopor kg tlc f)tridtr 388 4(\1

43{i

It¡tdo,

\oI

ry+

l ¡th |('|||||( |i |||Ii ,' ' I l rl ' t { l l v l l } IItl p l l tn /n t r l l i l l o t

lvsp(lrHtlt'lll, (li' rl{ltlldr h¡ll

r c t'r ¡ tr ttl l i i r tt.r [' r l tl t's r h 'l ¡ t vr 'tl vtl l ¡tl

cr¡ncl It l.llr¡ (x,Idonsador

g¿ullos cl

nrisnrot'it'Ireorrl{ l.l4l (ltig.4.5).

cstccaso,la ¡rroduccitirr fiigorilica cspecíficanetaes de: Qom : Qom : de líquid(,

Q."= n¡-¡n Qo^ :

hA-hH :

Fig.4.3 403-224 :

=

388- 227

Qom : 161 kJ/kg defluid.o evaporado. volumenespecíficode los vaporesen la aspiracióndel compresorcs 29 m'/kg.

(t(

producción frigorífrcavolumétricaes:

179 kJ/kg ileflaido evaporado'

Itrrxlucciónfrigorífica volumétricaneta por m3 aspirado: (puntoB) tienenun volumenespc(ilrr'rl por el compresor l,os vaporcsaspirados tt" dc 0,0834m3ftg. esde179kl/kg, estoda: ('ornofa producciónfrigoríficaespecífica

Qo^ qon ' v"

hA. hH

^ qon 'v "

Qo ^

= -

=

161 = 1248 kJ/nf aspirado 0,129 R134a

2146,3kJ/nfasPirado

#o=

M ierttrr¡sque el compresoraspira un metro cúbico de vapor, el evapolil(llll ¡l¡sorl¡c2146,3kJ al recinto a enfriar. oal

R22

Entalpía

388 401

436

Fig.4.5 :

t -

: 0,0834nf/k0 v"-ompresor

robación: fos dos ejemplos, R22 y Rl34a, se pone en evidenciala superioridltl R22 al nivel de la producción frigoríhca volumétrica. Este dato cs nruy nto paradeterminarel tamañodel compresor.

(r) ti luviéscmosquc rcalizaruna instalaciónque funcionaraa - l5 +30'C', l¡r Entalp¡a l tN ..l ..l

403 A1(l

44ll

máspequcño. dcl R22prrnrlllrfnclcgirun compresor l rl l ttgori rt r r ( r '\ ¡ r t r "r rr r r $í ¡ lt t kr t ul ¡ t t t t lt r r hlr rrrh ur r r iI ll¡ r l¡ uiir r ür y¡ r lor lxr ¡ r llf I r l( ' l vrrl nrl r{rrir lq r I lr | ] h lglll¡ t llt llllf lt h'r 't t lr h't t ¡ ¡tur i¡ tr h l( l ( . r..¡

Itllemplo: : 30 klV t¡uc tlobc li¡tlcionarir lit¡ Itroyceltttlc un circuito liigorílico do /o s 20, -15,0, 30 "C' lcfrrf)cr¿rtuf¡.f fu = 30 kw= 30 kJ/s I ttilitrión deI R22:

EJERCICIOS

volum.aspirado: h Volum.barrido =

=

= o,ot3e7z m3/s

;hT

vb =

lv

Ren dim iento vol umét ri co

!!, Jl ev = r-o,os = t-0,05 vb = J#?

lécnico Iritlorilitct tlaht ohlener el clckt que da la potencia./iigttrí/ica mc1tinut , m3 biarr¡r\,,. li,t ttntt cttt'tllón ¿lc elección de fluido, pero tambi('n lt en lu ulplrut'ltitt .y tle subenfriamientodel líquido (Ver púgitur't

= o,t

= 0,017471 m3/s

0,017471x 60 x 106 :

t

1 048315 cm/m ln

giraa 1425reu/miz,suciündradaes: Si cf compresor

,= J#-=736cm3 Lltilizacióndel RI 34a: la elecciónde un comprcst't Los mismoscálculoscon el R134a terminancon 1332cmt.

R134¡

utilizando las tablas y el diagramaNH3 del capítulo IX, determine el tanrltt\r (Vb) del compresor de un circuito frigorífico que debe funcionar it l¡ts temDeraturas -15, +30 "C con un subenfriamiento de l0oC y tttt oC. La potencia frigorílictt rt recalentamiento en la aspiración de 15 proporcionares de 25 kW. Calcule su eficiencia fiigorífica.

pr*lón

'l'lt MP l t l l ^ ' l ' ul t ^ D E A S PIlt^ ( ' ,1 )( N de un rccalclllittlticltlo cn ltt aspit:tt"'tt ll r'l elllil L¡lo ll vinros las conscct¡oncias th'rrusiutkr itl¡portantcsobro la producción frigorífica' evidcrr,I'r Alrrl.u t¡rrecouoccmos el diagrama entálpico, será fácil poner mejor en

r,r¡lt'li'rtintcno.

R22

Iorrctt¡ospara cllo el eielo tfc la liglura4.7.

ligura 4.9 nos i¡tdica cl caudal másico por metro cúbico barritlo por t l , en función de la temperaturade aspiración,y para el régirncrrt l. ' l5 -l-39 "C conR22(esdecir: 0 o : - 1 5 " C y 0 r : 3 9 ' C ) . i.i ¡i

9,66

quc el Verrros los de icn kr ertlenlrtnt la en v¡rlolcs provoca su rrspillcirin rlil¡rlucitiny, como la permanece lltcsloll eo|ls(ilrlto, esto se llo(luocpor un aumento co. dcl volu¡ncnespecífi

\r

j

- N 4'.

R22,rég¡men-15 + 39'C

:

;--

:N

0,077(i,' l l r

0'c

r

ln

k0/h 10,0

62"¿ 93'C

da aspirucitirt, ¿l uutttt'ttlo

lDe hr,r'h,,,¡utru unu ulsnm lcmpruluru r los ttt¡nteti usplrutlttsprovoca lu tlisntinuciótt úcl cuutlul lluasrco.

8.99

<:

10'c kJ/l !(¡

<60

42 B,2ti

!

Entalp¡a -1 0- 5

Fi g.4.7

liujo una presión de

de -15'C, 1 kg de R22 en estadogaseosoocu¡lrt 3 burcsy unatemperatura . . I voh¡rncndc --/ / dm'; a la mlsmapreslon-pero a una temperaturade 10 "t . ocuoadoesde 87 dml. volL¡¡ncn Asl, la masade vapor que un compresores susceptiblede aspirarpor vucltrrrld drr6ol,sorátanto mái baja cuantomás elevadaseala temperaturade aspiracitilr

l,).lcmplo:

15

510 o en 'C femperaturade asP¡rac¡ón

20

Fig.4.9 : Erolución .lel caudal mósifo por m3/h batido

,/

compresorfuncionaal régimen-15 +39'C con R22. El volumen barrido cs oC, el caudal másico sclri a20 m3lh. Si la temperaturade aspiraciónes de 0

la: qm : 8,99x 20 = 179'8kg/h

v't =77 dm3lkg cilindrada=1 dm3

=1 volumétr¡co rendimiento

E l c o mp re s o r' , lt ' l¡ figura 4.8 dcbc rlrtf 77 vueltas p¡tlÉ comprimir ll'lr tll R22. Si el volurtttrll específico tlc htt vapores as¡rirrrthtl 1/[ es de 87 dnr rt,$l compresor l( rltltl que dar ll7 vrr,'llrtl pl tra

cotItIt tl l l l f

I kg rlclt2).

la potencia frigorífrca es proporcional al caudal másico,('rpodemos ilccir ll pórdidade potenciaes equivalentea la pérdida de caudal. la pérdidade potenciafrigorífica a partir de 1afigura 4.9: de 35"C (20 - (15)),la pérdidaes: Paraun recalentamiento

Pérdiilade tu = (9,66- 8,26)/ 9,66 :

14,5%

rlr, de media, una pérdida de potencia frigorífica por 8ra0o 0c 0,4 oA(Fig. 4 . 1 0 ) . tirnriontoen la aspiraciónde aproximadamente ost¿tl)i'r(li(l tlc potcnciafrigoríficasc traducopor un atll'tlcllto(lc lr Itr¡rrrictic0, Itteo¡rst¡nritllr.

l ti H , ' l ,,\ l(r'r'ttr'trlr'y'r, r¡trr Vl--

c¡truldEslloLlgorllloo

t0!

qtre cl llrtllit.jotlc coltt¡rtcsiirltl)crtllltllcti:l iutl('ttot. ltr,¡tll rrr¡rrrt'slu cl c'ictrt¡rlo tlc as¡.lilttcitin. rlc lrt lt'ttt¡tt'tlllttra ttico dtrnullcr'l rrrrrrrt'ttlo

h, lil r I lll'l )

r cso cs lirlso:el tiilt'ulo tlcl llirlrttioltcccsariopara compritllit tttr kg rlc lltrirl,, Evoluciónde la Potenc¡a por m3/hbanido. frigoríflca (R22,rég¡men-15 +39 "c)

I t i(i 0

llr l l )

csto trabajoi l tl l l l c l l rcstraquc, parl Lrll rttisntaprcsiirnde condensación, dc aspiración. lomperatura

lil ( ( lll

figura4.1I muestraque: - la compresión A necesita42 kJ/kg,

f)r)

- la compresiónB consume46 klkg, - la compresiónC toma 48 kJ/kg defluido.

141 t 0

j t

-'10

5 0 -5 en "C asP¡ración Temperatura

hccho,estetrabajo es de 48 kJ/kg parauna temperaturade aspiracióntlc I0 "t' ¡olamentede 42 kl/kg parauna temperaturade aspiraciónde -15 "Citablemente,el recalentamientoen la aspiraciónprovoca un consulllo (le

10

suplementario. Fiq.4.10

l,lJcnrplo: Ii¡ra instalacióncoÍ R22 de 23 kw de potenciafrigorífica absorbeuna polcrrüil crr ltl clrjclrica de 9 kúl/ y funciona 15 horas al día con un recalentamiento ¡lspifaoióndc 5 oC. ,,('rrúlcs cl consumodiario de energía? Energía (W) - Potencia (P) x tiempo (t) w -- P. t = 9 x 15 : |3,klI¿h/día oC de recalentamientoen la aspilil(r(rll, Si la mismainstalaciónfuncionacon 25 cl consumode energíaserá: t - 0,4 %opor "C de recalentamitttt' Itlnlirltt de potenciafrigorífica : 20 "C = 25 - 5 ltttncnlo dc recalentamiento I'ttrtlitltt tlc lxttencia.frigorífca I n ¡tx xh rc'<'k5n .fiigor ífica será: lil tiem¡xtde.funcionamienÍoserá: lil tt¡nttttno de ancrgío será:

-

0,4 x 20 :

2 3 -8%

8%

:2l,tkl4/

l5 x 23/ 21,1 : 16,3horus W : 9 x 16,3 : 147kIVh/dttt

ol caso estudiado,este mo exceslvo es de 0'5 7o por oC de lentamiento en la n. tencmosen cuenta este exceslvo ido al trabajo de los en ión) los del ejemplo en la página , el total de la pasaríaa tnos 820

t1t

asa +a+dlk{l

B 2.C93' C

ABC 0,0776rrrri k rl o08t4

0. 0r /|

Entalpía oooo,o Fig. 4.1I

kJ/kg

ganrosaquídospuntos: tC' dc recalentam. en la aspitüción r( de rccalentam. en Ia aspiración

0,4% de potencia frigoríJica de menos' 10,óde consumode energíade mús.

'li,ttit'tuht ('tt ('tt('t1l(tItu lurilirs eletlrit'as actuales en vi'q([ (murzo 200')) ' tlt tl,tt t,(t\tl(,ttl(ttnit,tll() thttítt ttntt fiu'lt[tt attttt rft, dl mt'n,¡v 560 liuros ('tin ht 'h'l tttr'r'girr) tlt t¡ ut.tltt itttitiI ..1. U{B

uu lhr otosrrolrrgurrft

20l,

M lt l) l l) A l ) !,)l ,A' l ' ¡ :M l ' 1 "l tA' l ' Ul l A D l ' l ASPIl { A( l l ON dc ltspititcirirt1t;tlrr l'n0svist0 la ilttltolllttteitt tlc lrllll¡trcll cuontala tcnlpcr¿lttlrl'l ico. loccr un d iitgttr'rsl Ef¡cienc¡afrigorifica kW fr¡goríf¡copor kW mecán¡co (R22,régimen-15 +39)

pucsmuy importanteadoptarunareglapara la marcación de la tclllpclilttllrl ospiración. serála de utilizar primerapreocupación Existenen el fiable. de medida ¿lDarato electrónicos termómetros de sonda de contacto que una precisión y un tiempo de muy convenientes. evitar erroresal comparar con medidas

2,il'

0 Temperaturade aspiraciónen 'C

Fig. 4.12

es iuicioso efectuar siempre la en el mismo lugar. La regla que a 15 cm de en tomarla temperatura bridade la váhula de aspiraciónpermite ¡nedida no influenciada por el calor

Fig.4.13

por el compresor.

EJERCICIOS oC con utr rttll l¡,i.4.2 Una instalación con 134a funciona al régimen -19, +45 oC y un recalentamientoen la válvula de expansióndc 7 t cnfiiamiento de 15 l)

Calcule la eficiencia frigorífica para una temperaturade aspiracii'rr rh

20"c. tr)

Después de aislar la tubería de aspiración, los vapores que llc¡lrrtt ttl co-preso. tienen una temperatura de 4 "C. ¿Cuál será la elitrctlrll frigorífica? ¿QuéPodemosconcluir?

mcdida de la temperaturade a su régimennormal.

uror/"rundebehacersecuandola instalacitilr

principio, la temperaturade aspiración es estable; pero, si constatanlos aciones,hay que apreciarsu amplitud y determinar su valor medio. Sirt poner remedio ptrcs , cuandotales variacionesson constatadas,es mejor

por la fluctuaciónde la válvula de expansión' causadas geireialmente

lus instalacionesfrigoríficas industriales,a menudo encontramos"dedos" tlc

Este dispositivo, t¡ttc tiene la ventaja tlc mejorar la precisitirr. evita la medida cll otros lugares (ut'rr.rr págína siguiente).

1 lJ

I onn l ¡rr

i t )tt,h tt tt tt¡l ' t\tttttttt th' tIU ' i 1' u hl n nhltnn tt, ,,r rrt¡/i ll n

l tt l l utttttu i ti t¡ l L' l u tti l t

ú' r' t¡t )

rlcorlfloo

aI,r

rciólr:

D U l MP Ul, S l( ' f N Mcditlt¡:

Como para la tcmPeraturlt,lr aspiración,la temPeraturl ,l' impulsiónpuedemedirsc, " un termómetro de contaclo 't unos l5 cm de la válvtllrr,l' vainadeguante descarga del compresor.

I ig. .1.| 5 l|cd¡du de la temperatura de impulsión

de imPttl'r,'rr La temperatura mctltr'.t' también Puede poniendoun termómetrocrr t'l "dedode guante" Previsto¡t;tt,t ello en la descargade cir.l l t', compresores.

en el régimennomirl;rl'I medidaseráconsiderada la temperatura liv idcntcrnente, l¡rinstalaciórr.

hay quc tlc.jrrerr¡iirtlrrlse cot)| l)tcs()tcs los Esfc tipo dc

to utiliza los vapores aspirados para el liiamientodel motor.

aspiraciÓnj

tltl medidasuperaen más de l0 'C a Ia temperatttt:r No obstante,si la temperatura rll( ir\ tlcscargadadapor el diagrama,hay que inquietarse;quizá estemosante una de (l('nlP\r0luro (t iado de mas t t.t¡t i tut' i n t tlltt, presencio de ittttndcnsables,

bar

R22

l I

T

impulsrón ----------->

I I

vaporesadmitidos en el

estánunos 10"C calientesque los que a la aspiración.

Fig. 4.17 Compresorhermético pues normal, con este compresor, de una temperaturade descargasuperiora la dadapor el diagrama. la próctica, es muy importaúe anotar la lemperatura de descarga, dutanle en marcha, y compararla con otras anotadas posletiormente a Jin da

Vcrilicación: llctnos visto que la temperaturade descargaes indicada por el diagrrrrrtit entrllpico;cl ejemplode la figura4.16 nos indica70 "C' err ltl lisll tcmpcraturaes aproximada.En realidad, la temperaturamarcada tlcsoargapuedeserligeramentesuperioro inferior;esodependede las condicirrrtc¡ tlc lirncionamiento,del tipo y del tamafrodel compresorutilizado'

-.->

l tcmperaturaes generalmentesuperior de 10 a 20"C a la temperatura tlc

lu práctica,no se mide,puesello requeriríala instalaciónde una sondacn cl del compresor. dcterminarla, hay que tener en cuenta el hecho de que, durante un¿l real o poli trópica, la evolución de los gasesen curso de comprcsitin

tiguc la curva "S" (de compresiónadiabática)que figura en el diagranra prco. 6l'ccto,la compresiónadiabática suponeque no hay intercambio de calor ol gas y el sistema durante la compresión,y que el gas comprinridtr

vúlvulu de impulsión dalcrioruda,etc.).

sno toda la energíagastada. aspl racron

-.-Ll/l!,1

410

448

icnltr bion,solemosconstatarque despuésde un cieÍo tiempo de funcionanr sc calienta. sotlcbcpor dosmotivos: clclcottt¡rtosor C6lcnl¡tnricnto ( rcntlirrricnttr nrccánicrt) t¡ttc rh' lttn¡ricztts cn nrovinrionto l) por cl li.oln¡rricrtlrt lrtr'¡1t*.k rllÍrl]r i'lr cl ciiic¡lio dcl árbul lhr,,r'hcun¡rl)¡rtlr'r['

It l,lNl)l M I l,:N'l'OI NDICADO(ryi,)

iittt. ,l) ¡rot cl citlol eudido¡rttlcl gitsctttli tt tle coltt¡rrcs

0"c

82"C

100'c 90'c aire25'C tti,g.4. t ¿l Temperaturasde un cilindro

La cxpcricllcilttttttcslttltanrbióntlrrr" para un rógitttcrttlc li¡nclonatlrltrtltt dado, la temperatura del comptr 'rtt se estabiliza en un valor quc \:rrl¡l sensiblementecon la temperaturrr'l''l aire del entomo.

Por tanto,en la hipótesisde la lllrrrr¡ 4.18, los vaporesde aspiraciónrlrl¡ o(-' llegan al compresor a 0 'ott puestosen contactocon las pat'.'lt"' intemas del compresolque eslrrrlIl 90 oC y se calientan.

el cilindro estálleno dc."'lr¡rrrt As|, cuandoet pistón inicia su carreraascendente, el aumento(lr'l cuy¿rtentperaturaes muy superiora 0 "C' Esto ha provocado llt voiumcnespecíficode los vaporesrealmenteaspiradosy, como consecuencir¡' tittt aspinn tfisnrinución de la eficiencia del compresor (véase) temperatura de ¡nigina 190). ,lirnlbiérr. durante una buena parte de la compresión,Ios vapores si¡'rtt'tt

por la razón cxis(clltc cllllc l;r oalic.laddc l;r t.orrr¡r|csiri es ir¡'rr.cciada ntprcsión tctlrir:ir y la corrr¡rr.csi(Itroal. La compresión tcórica cs consitlctitrlrt

cl casoidcal. rcndimientoindicado

(r)

viene dado por la relación o razón:

Trabaio teórjlo Trabajo real

h c- h b

:ryi

hc'- hb

de pistones,se consideraque el rendinlictllo la práctica,para los compresores cadoes sensiblementeigual al rendimientovolumétrico'

ryt = rfv NOTAS

locibiondoel calordel compresor. r it n l)c hcoho, el punto representativode los vapores en curso de compresiórl rfesfizarschacülascuruasSsifuadasaladerechadelacurwateórica(Fig.4lt)) fin de compresión;su temperaturacs Illlly lil punto C'representalos vapores,en (' ) sup,:riura la dádapor la adiabática que pasapor B (puntoC)'

R22

('onstalamosque hC' cs supcriora hG. Por trabajo t¿rnto, el solicitado para la cotnprcsión real es más importante que cl trabajo necesario ¡rara la compresión o teórica adiatrática

c 10l r I

Entalpia Fi¡1.4. l9

,1,

A r littllú li|,'rt I fv

S, lr I

hB

k,l /ntl

Con¡trL'siin nttl

f f t lt o ( t t r ( r , Nelllllll ( l( l r t r r ¡ r r r t l l ,

¡10

onsocuc|lcifls

t)ll 'l'li l {M IN A (Il ()N l )It LA 'l 'l t M lt l' llt A ' I ' tI llA D E Ii IN D E C O MP R E S I ( iN Tomcmoslos valor,, del ejemplo antcr,,'r reproducidos en l,r frgura4.20: hb - 410kJ/kg hc = 454 kJ/kg

tu : 8 2 "C tu s- 0 "C

T = Pr/Ps : I5/3:5

llentllnricntovolumétrico:

ryv

= 1- 0'05 r :

'l'rtlrujo lcóricode compresión: hc - hb : 454 - 410: wth :

fluido dcl mposición liigcrante, la degradación del tc, la degradaciónde las juntas larcs y. a la larga. el deterioro I circuito frigorífico Por la ('). 'rnaciónde ácidos f mente,

un

compresor

Fig. 4 2l

Testacidezpara aceilt l) ig'ttlt"'

caliente hace subir la del aceite,lo que lo deja demasiadofluido, por tanto no apto l)rrrrl rar la buenalubricación del compresor. cl la práctica,cuandoestosproblemasprovocan Ia averiadel grupo comprcsor' dc acidez del aceite es conveniente.Esto significa que el conjunlo rlcl

ttig.1.20 Temperaturadefn de compresión llol¡rclóndc comPresión:

la tcnrl)elrlr rir rlt I r r r l e villor ttr¡rrcsitin sttbrr¡trtsit la ouscrvirIIl()s: ritc,

ito frigoríficoestásucio.

1- 0,05x5 -

0' 75

44 kJ/kg defluido comprini o

de reemplazarel compresor,es CAPITAL limpiar el circuito' reemplazarel R141b, prohibido $>ddeenero del 2002, la empresa l)cltrttt u; nuevo producto: el NettogáíGreenclean. 'ne stl utilización de este producto requiere el aprendizajede un méttldo' de frío' planta iclción se limita a las pequeñasinstalacionescon una

'l'rnblJo rcal de comPresión: t ) i i i r r l t l s cn la p á g in a l66queelrendimientoind ic a d o e s s e n s ib le me n t e ig t r; rlrt l lcrttli nliontovolumétrico:

rli Wr

44/ 0,75

l lnlnlpla del vapor en fin de compresión: -= hb + ll'r hc'

:

410 + 58,6 :

tiskt tigni/iru qut lu laupt'rulurn ic

{s'

58,6 kJ/tig

468'6 li'lrl¡¿

está sobre la isobara15 b' puede scr ltir/ rrhl l,)l ¡rLrntoC', quc evidentemente ¡¡hora.lnclicaunatemperatura de fin de compresiónde 100 "C' l ,l lcntltctittttr¿lclc fin clc comprcsióndebe permanecer sicmprc inf criol I 140.( '.

| ]t) "("

;l?

r1v x 0,75

t'st'urgut¡t lrht tu¡n'mr.luntúsltr

Dehon Proced¡miento N e t l o g a z C r. (

'.,,,' '

ltig. 4.22 l)i';lx¡'tilivt¡ th' limpieza puro t'irtttilt¡ t t¡ttltttttitttnht

({,,ll rr\(.r\.f(tr \ ( 'l ! f ( l l ¡ (¡lr l(r.lrlr l r l,, ,¡¡r r, rtl !l! r,'lt' , . Jr n¡ ¡ ii: i- i, r , l, . r ¡ , l, , ir f r it , , r , 1: i'r liir r ii, r iii¡ ici¡ ilr r l, 'i+r , l¡ r svl

rl t. t ol tl l r't¡ t l¡ l',r | 'r r 't, t r í - il't t u i I lllr lllr li¡nr r llll'r r tr h't ivt lt l

100 ¡l¡eultolrlgottf

i¿l0

\ l0s li i¡1rrrr,l¡tr,ittslillitltsccil(lort Itttrr l¡rs inslitlcirlltcs n[is irrr¡xrr(irnlcs. rrttlcsl t|g irr:it|cz.l.,I has(atllt(ettt.t t.r:grtlal.ttt.:ltto >, t¡ttr:r.ccttr¡rIllzlttt ..,,rrr¡.i.i.|.,* sitlislitc(tlt'io. ¡tr'r'tlr' si no se haootladapaÍaeliminilll.' ' l{rlcn¡iirqttcctl casodc oircuitocontaminado, se quemad" nu"t" y el compresor óstcsiguereproduciéndose r"rl,,r',1.'ricitlo, '" \'r'('('sirrllcstlc los 30 díasde funcionamiento)' eliminar la causainicial' "temperatura de dest:trgn |¡rrrrbi('rtos indispcnsable el compresoren pcli"rl.' rlenrnslurloclcvada", contendoel riesgode reemplazar

s1 _.,.

compreslon

teórica

100"c

r lt 'g¡ u i tl l l i i t.

lln huen técnico buscard siempre limitar intpulsión alu lYS peqaeño vülor posibb

Ia temPeratula dc

kJ/kg EntalPía Fig. 4.23 Temperatuta deJin de compresión

EJERCICIOS del capítulo IX1 lii , 'l , l C'ompleteestatabla. (utilizar lastablasy diagramas Rendim. Rendim. Recalent.

Temper.

Temper. Relación

evapor.

conden. compres. volumét. indicado

aspirac.

R22

35 'C

'10'c

R1 3 4 a

35 'C

10"c

R404A

35 ' C

10"c

35 ' C

10'c

R717

- 12" C

pérdidade cargaen la aspiración

TemperatL

(" Lir cstecaso,el punto B se convierte en B'y el fin de compresiónacabaen oC envez de 82 'C sin pérdida de carga lpcraturade impulsión subea 100

fin compr,

LA TEMPERATURA .,1cónto n-crum PARA LIMITAR DE FIN DE COMPRESIÓN? de fin de compresiónpuedeser limitada por: | ,il l.onrporatura - cl aumentode la presiónde aspiración, - la disminuciónde la presiónde descarga, de aspiración' de la temperarura - llr tlisminución del comPresor' - r:l cnl'riamiento I nllucncir¡dc la presión de aspiración funcitin dc la plcsii'rr rlo l,l trirltpora(tlraclc inrpulsión cstá igualmenteen fiigoríficatl.ntlc cl citctli(olllt ¡rtt '' ttltt ,,*piru.ii,u.l,,,ugi'c¡lr.su'. instalaoitin I b¡¡r. l,u ¡ucsitirr.rrlr ,,,i, po,.ii,l, ,i.i.n.gn (ostlccir.un¡ouirlar-|{:pr.csirirr¡th.

Fi4.4.24

ha provocadoigualmenteuna disminución de la eficiencia frigorífica: < r"'b'); ¡rot volumenespecíficode los vaporesaspiradosha aumentado(v" b polcncirr hrnto,cl caudal másico ha disminuido, de ahi una disminución de Ia hlr tclllción de compresión ha aumentado, el rendimiento volumétrico crrra<loy, por consiguiente,lapotenciafrigorffica ha disminuido otra vaz' (hc - hb) < (hc'- hb')' lntlrrrjodc compresiónha aumentado:

Iu El,f'rigorisradchetenergran caidadoen el dimensionatlocouecfotlc ti¡irta dc a:splraclin,lten $u lnstalación,con todas lasrcglasdcl ttrl*

¡ t sI l i t'i tt.i i l lt t I c I t ' t t t t l¡ r r c stl tc s tl c Il l i tl .rtl Ís l rl t' j i t(| l | (.IlIl It| ¡.tr.i l ttl t.ttcIcvi | | l l l | .Il l Il |

¡ltl¡ ,l .t l ), .

brl|r d.l lllu

,*o,l

frl$nlllrrr rq, lY e|fr!!|||lll dll 0llüull(J

211

dc irnptrlsióltsrtltt'c lnllucnciutlc lrt pt'csi(rn ln lcnrporrtur¡¡dc fin de comprcsi/ttt. '151r (."

proscnta lir l¡r lrrbctiltdo clcscarga tlc c:ttg:t.la prcsiónen rrrrrr ¡rrrtrlirlit lrr rlcscittga dcl compresor es presión de la r,rr¡rctiot a (l'-ig a.25). r'rlrrfcnsitcit'rll

'l .:rl

l1l l)unlo ropresentativo de la sc convertiráen C', lo irrr¡rrrlsirltt (l Lf l)r'ovoo¿run aumento de la l{ ll)cfittr.¡r'¿l

oe

I

lr -, -tl -

impulsión

I

¡l;i!.4.26).

lil liigorista debe vigilar el limitar lus púrrlitlasde cargaen la descarga. l)cbc¡r tcncr un valor máximo de I o(1.Iisto se obtieneadoptandoun tli/rrnctro de tubería correcto y linritandocl númerode codos. bar

R22

Pérdidade carga = I bar en la impulsión Fig. 4.25

pérdidade cargaen la imPuls¡ón

s1

l:!t'.

Observación Obtenemos mismo rcsrrllitrlrl aumentando la temperatura tlP tritl condensrtc Hay que linritrrtltt' pues, a su rtttlt l l lrtf bajo posible.

clcvldtt: tk'ttttn ¡lt't'rlfitt tlt Int¡lulsión(lll') tlclttrtsirltlt¡ i¡trtltscutts:ts Ext'cso r ,rtrpu. ln i ttsIi ¡|Itc it'rII liigorilica collticlrcclcmasilldolltlitltr rcl'rigcrarrlc. Presenciu tle inconlansahl¿.s:el circuito contiene vaporesextrañosqtlL^llo a la presión que reina en el condensador.Sc lt¿tlrt pueden condonsarse generalmentedel aire introducido por la imprudencia de un técnictl o tle gases que provienen de la descomposicióndel aceite y del lluirkr refrigerante. Mal intercambío térmico al nivel del condensador'.el condensadorticttc dificultades para evacuar el calor; hay que verificar el caudal de airc y cl estado de limpieza de las aletas si se trata de un condensadorde airc' cl caudal de agua y la no presenciade sano si se trata de un condensadortle agua . Condensador mal seleccionado, falta de potencia.' se trata de un error dc concepción de la instalación, bastanteraro, que se manifiesta durante la primerapuestaen servicio; el mejor remedio es reemplazarlo. --Infl**iu

d" t" r"*peratura de asp¡ración sobre la temperatura de fin de compresión.

un circuito con R22, al régimen-15 I'unciona oc.

R22

figura4.27 nos muestra de descarga tcrnperatura oC, cuando la dc 68 ra de aspiración oC de -15 entamientonulo). kJ/kg

,r1^¡Rtr)

EntalPía

defin de compresión l¡ig.4.26 Temperatura

Toda acción, en el sentido de la dhminución de la presión de impulión' cont bulrá s la meiora de la eficiencia frigor(lu,

impulsiónse situa a Entalpía o(1, si la temperatua Fig. 4.27 Temperaturateórica defin de compresión esde0 oC. ruspiración subea 93 oC,para10"C enla aspiración. Itn¡rulsión enla aspiración. lqul unarazóndc tnásparalimitarel recalentamiento fclttcdiooonsislccrt rrislrrrlit tttbcría,pero puedcocurrir quc ol cxccsivtt dc t¡tr tlc illinrontacitin u un prtlhlc'nta lnllnrienlosc rlch¡tRitttplctltcttlq ,/ .''\l rrrrrIor' ¡/'I,rI gI! lY-Et¡¡¡

grr¡gr¡slrrgsrrroo

¡10

siSucll ltrlttilllrlrlt tllol tt lo largo tlt l,r t¡rrcsalcrrdc l0s evit¡xrtirtlofcs I os vrr¡rtrtcs (l('l evit¡roradttr. 'rt lllrr'rllr (le its¡lilrtcititt.Si salutl dclnasiado rcc alclllil(l('s (luc gar¿ln l¡.'.rrr Ir' || |I)r't ¡|I l || i I crt lit aspiracitln dcl r:omprcsor sobrepas¿llos vrllotcs ln¡r lcrll)clirl[tt'atlc dcscargarazonablc.

Evaooradormal alimentado demasiadoimportante) (recalentamiento

Fig.4.28 l\r' cl contrario, existen instalaciones donde e1 único remedio para briirt Ll de los vaporesaspiradoses la inyección de líquido en la aspirr,t(rtl tcrnpcr¿rtura tlcl conrprcsor.

de evaporación(inferior a -15 "C) prcs(tl|ltl a baja temperatura f ,¡s instalaciones dcslirr;rrht rulrarclaoiónde compiesiónmás importanteque la de las instalaciones y 0 entre "C - l-\ 't l r lrr rcliigeración (temperaturade evaporacíóncomprendida tJlra rclaoiónde compresiónalta provocauna temperatufade descargacler'trlu, curno kr muestrala fórmula siguienteutilizada para cálculosteóricos'

T r= Ta

-t:!( r,1r YP")

Tr :

temperataro. .tbsoluta de impulsión

To :

temperaturu absoluto de aspimeión

Pt :

presión absoluta de imPulsión

Pa :

presün ahsolüta de lsPbaciórt

f :

ruzón de los calores especíÍicos (cp/cv) del.flu¡tb ' ?/t lli¡ t 'tttlr

Fig.4.29

tfozamosel ciclo (Fig. 4.30), encontramosuna temperaturade descarga(lc oc, lo que corresponde (aplicando el método de la página 200) a u n i l teórica de fin de compresiónde: : los manómetrosindican la relativa)

- t- 0,05 r t5 / t,63 : 9,8 - l- 0,05x9,8 -

0,49

t 4v s 0,49

46el

469- 412 : s7 kJ/kg ll/tlr/t¡i

57/ 0,,19

Fig. 4.30

I 16k,l/kg

dc clcscargaclovada pucdc ocasionat'(collto ltil sido (lcs(l ll cll I J it l0nlpct.¿ttufir pat'acl oircttilo l li¡lrttl lit'tt lrr prlginirl llT) grrrvcsitlctlltvo¡tir¡lrlcs

)ktllthtttt litt tlt' t tttttltt'ttltitt

lcllll)clilllllilt¡ttc littlt'iott;tr tt l{ 'rJ Sr'¡ttttt¡tc¡illl¡lfllliill rt lr rr.irr

lert,untt lt'ntl't ttlttttt'h' ltluti' t tutlu¡"¡iittt,lr' tó0 "('.

'l l:

I ll6

528kJ/ks

tlc lllt dc l,lr lctrpcl.lttttfa Vá lv..loo r p . a In Ye ccló n t' Irlrrcsi(ill¡tttctlcalcaltzat' las I ó0 oC; pu('s llq u ld o muy son l(|l(' [lctils rlrrc¡lrsacias.( ') '', lJllo tlc los remediospara rslc til)o dc caso consiste cn crtliiar los vaporesen la lrs¡riluci(rndel comPresor e()n una inyección de compresir)rt llqrritlo. La aspiraciónde Fig.4.31 Bajadade la temperaturadefn de la aspilacíón' en líquido de por inyección vir¡rorcsmás fríos Permite tlcscrrgar vapores menos e lrcrltcs. o l't''tr Sc onrpleapara ello bien una váhula de expansióna inyección (Fig' 4'32)' rrrrsistcmaelectrónico. Ia temperrltrr'rrlt' l,a válvulade expansióna inyeccióncontrolapermanentemente los vaporesimpuisadose inyecta líquido en la tuberia de aspiración' r,rtt¡ til sistcmaelectrónicoinyecta el líquido directamenteen la cámarade aspirat controla la temperaturaen la cámarade descarga' rlt Sca oual fuere el dispositivo,debe ser ajustadopara comenzarla inyecer.'rr t'tiltl la descarg:t' liquido antesque la iemperatura de 110 "C seaalcanzadaen oC (to cual es límite pues,,no lo olvidet¡t"¡' ht ¡rcnlrit. no soür"pur* lós 125 tt,tn¡seraturadefin de compresiónes superior en unos 20 "C)' En estas instalaciolres.gl termostato de seguridad ' tlll prevcl imperativo Válv.exp.a ¡nyección termostatode segtttir|lrrldl nivel de la descarg;t¡ritlA llquldoHP prevenir un eventtllrl l¡tlltl rll dispositivo del inyección.

l'i E.,1..1) lil tL'rnot;lttkt lc scguritkd ¡toru el com¡tresor en t tt\o th ¿i.\lttt¡ ( ¡ t ) ttth l, r . f ililr r t ¡ ' t I it ¡ t t I \ ' ¡ it t l

i l tyccci i rtt Ir 'f l r r lr ' , r r r 't r , t l r 'l l tl () tl c l ts¡ri l l tci, r t t; r l; t , t llt , t r l. , ' l tr r ¡ uc r l¡ r lr t t il l taci ri n. tl e ir r ¡ t r r lsr r r r t niis Ipcrl tura

siempre hay que de no traspasar la 1 . 6 3 de saturaqión; eso podría la presenciade líquido los cilindros. cn :

el

presentado, Fig. 4.33 Ajuste de la inyección en la aspirutitirt caso un recaientamiento

5 "C en la aspiracióny la de descargase fija en "('.

será: tonperaturadefin de compresión

a h = 443- 396 47/ 0,49

47wW 94 kJ/kg

Entalpía - 396+94 - 490kJ/kg fin decompresión de 125 oC, defin de compresión O seaunatemperatura en la tolerancia:máximo140"C (páginaanterior)ouufpermanece NOTAS

Este termostatotlcbe ¡rrttll lÉ compresor sr el ''l' 1 temperatura alcltltzil li por encima tlt l cnl pcral tufi l

lllil\ llllÉ

rrjrrs lu rlt t .

r r r r t r ¡ rt l l t f t , i t t l l l l t l t t ', r r l r t t 'l ¡ r l(r' r t¡ trl, r¡l lrvr'l ¡ h l¡ t r v ¡ ilv t t llr r t lt ' r r r ' 1ut lt r "" ' 't t thtüun nl lliltllr hllt'thü ), | \ 't l t t t t lt t t (ls lt t t t h' l ff¡ftfpf'fn lllltf f¡ll¡ " ( ' ll/ r ' l r t r , ' \ / ilt t

kJ/kg

rt :JüHEUE[tlllt¡tl crot r,rrI r,,,rlrtrrlt l.lt¡ulrhr

lt'ir¡l¡ticnlodcl comprcsttr Irl¡r (lc inlllulsión,cs{rrll lilrlrt.krs nrcdiosquc contribuyona limitar la tcmpcralrrla paracnliiarel compresor' l¡rlrhiúnlosdispositivos Virrrtrs (Trriglna20ó y siguientes)que la temperaturade fin de complcsrrrrl del compresor. (l('l)e||(lc, crt bucnaparte,de la temperatura lrs cvitlcntccluc,si el compresores mantenidoa una temperaturamoderada'lo" v¡r)otcs sc calcntaránmenos con su contacto,y la temperaturade imptll:'rorl t¡n valor razonable. ¡irrirltllrlii

tlc siltttr, lrr bc colrlcnct ¡totrtssrtlli rtttnr'¡¡tllr(t'¡rlci'trctt) ¡tltraovititt'cl tlc¡.rtisilo : lcrttlt'íaL¡ntlt't lo rlt' ¡ttsl¡u¡lclútttticoy provtlcariaull ctlt'tcdc scgttri<llttl ¡lrr' l:r

EJERCICIOS ¿Quépiensadel funcionamientode estainstalación?

Itceordorlosotra vez que un compresordemasiadocalientetieneuna tempcritlrllrl rlt itccilcdcmasiadoelevada;en estecaso,la lubricaciónse harámal puesel at, rl,' scr¡i tlcrnasiado fluido (ta capa de aceite que impide la fricción es irregtllttt tl ('uirndosc realizauna nuevainstalación,seráútil elegir,tan a menudocotll()t( rl ¡xrsitrlc,una ubicaciónfrescapara el compresor.Si no, en ciertosregímett.. 'l' li rnt:ionamiento: - rclación de compresiónimportante, - tomperaturade evaporaciónimportante, - tomperaturade condensaciónelevada, - utilización del NH3 con tempemtura de condensaciónsuperior a .l \ quizá fuera necesario recurrir al viejo método de enfriamient r comDresor. lin liío comercial, la tendencia es a utilizar compresores equipados tl'' vcntiladorque refrescala culata. Aguacal¡ente Aguafría lin fiío industrial,y soblc todo en las instalaciones con l mpuI i ri ¡ll N l l r , s c u ti l i za e l para enfriar las ¿l[iu¿r Aspiración-.-+ partcs altas de los cilindros. El agua

t

I

pcrrnitc dc calor irrlcrcanrbio al airc. supcrior l,rr

figura

4.34

nrur,rsltitcl ¡TIilrci¡'ritt t lt' cslc tlis¡lrsilivo, lil ugt¡r uliliz¡¡tlrr

l ti g . .l ..l ,l (' ttl r tt t' ttl ttthht l ,t,t' ttl i tttt

Fig. 4.35

t,;L('AMlllAlx)l{ Dttc^l,olt

l l l , S tl l l l l N l 'l {l A M I l lN' l' ()

rccalcntanticttlotlr' los vit¡trttest¡ttc vioncn dcl ovaporadorsc I'titcca lllclltltlo

('ottsirlclolttos

(, (,

circuito oon R22 t,r estudiado(-15, +3() ( | rl,' con una temPerattttrr (l, líquido a la entrada l,l rlr válvula de expansit'rrr oC "t de 25 en vez 15

'/ :\--tt

t;ig. 4.36 Subenfriamiento del líquido

El trazado soble r'l diagrama que muestra producción frigotrltrtl específicaha pasatl,,rlr' 114 al87 kJ/kg.

calorccdidoDotcl ititc irnbictrtc,li¡cradel medioa enfiiar.

-'t0

constatación

'.+J

,l sl t lrc¿rla actltuo oer liigolista en trabajar ¡rtttitohtoner el mejor

L'_3

?

Ft22

20

25

EH

EE

-/r.

n,,

I

Intcrcambiode calor, entre el aire que rodea al tubo de aspiracióny los vapotcs oirculan por el tubo, será tanto más importante cuanto más grande scil lil ia de temperatura.

i5

liiamiento xrrbcrr pusih|:. Ittttr oumentar el liiarniento, lo nrrhcn itlcul consiste en tkrtr¡r al circuito, dcsdc su diseño, de ttn oondensadormuy dirnonsionado.

3b í)

G;I

15b

---------------_] ,---/

R22

bar

'c ESg

<'-.------------- \

fil cocficiente frigorífico o de eficiencia ef pasa de 216 a 2r8, o serr llll rrrcjrrlarnicnto de 7,5oA de la producciónfrigorífica por kW absorbidop,'r r'l eoDlprosor. listr¡

0

'c ru

ahí la idea de aprovechar los vapores fríos que salen del evaporador palit fiiar el líquido que alimentala válvula de expansión. 3

se obtiene un uciendo de calor" biador 404

- t,,t/hÉ

'i:.

Fig.4.37 Subenfr iami ento deI I íqui do l)r¡ra¡rtc cl montaje, cs cscncialhacerpasarla tubería de líquido por sitios frescos.protegitllt ,1, lircntr¡do calor. Durunte Ia intervención, el técnico conttola el estsdo de limPici,u .t' cl .lhncionamiento !!encral del condensador.

la

salida

R22

bar ¡

del

'¿rdor. En la del bocadura irtdor',los vapores una temperatura ntr.:clevadapara

r cl intercambio cl uilr: ¡nrbicnto.

230 223 t'tl i

-

kJik(l

sl [i l ,]Nl ,' l l lAM I l ,l N ' l ' o

r,iQUilX)

tr cl cilcttito li i11oIilrt cstudiado it l ¡rtiltt i¡tirr oste cal)lttllo Y

ldado por la ligura L¡icnte.

producciónfrigorífica 25'C h=230

Z|]'C h =? 2 3 Fíg. 4.40

nrr'ttt't lll lcsultadoes una sensiblegananciade producciónfrigorífica, con el ('()tlll)rcsol':

t'n¡ducción inicial: I'roducción con cambíador: Gunancia: 7kJ/kg

403 - 230 : 173 klkg 403 -223 = 180 kJftS

ifica (Qom) es de

coeficientefrigorífico csde2,61.

R22

producción frigorífica unrétrica (Qov) es de kJ/m3.

uemos

osea: 4'%

Fio r' r')

4 kJ/kg.

0,0834r¡l ' /hrl

este

uito introduciendo un

l,lstofiuodeser un medio para optimizar una instalaciónexistente' , itlrrl lin la rcalizaciónde una instalaciónnueva,la instalaciónde un cambiadorde disminuirel caudalmásico. ¡rcrrnitc l,a tlisminucióndel caudalmásicopermitea menudola disminucióndel diiir¡rr'ltrt d0 las tuberías. rlc lista disminución del caudal másico puede también permitir la instalación tltt elletJ'lll menos máspequeño,por tantomenoscostosoy que consume conrpresor

or triar lo

para el líquido' ilustra la

230 T

11L

figura.

404

Fig.4.43

Condensador

dondela tuberíade aspiraciónes corta,el cambiadorde ' ¡ll¡ü lin las instalaciones oficoc la posibilidadde optimizarel evaporador,sin temerla aspiracióndc l'('lll l tle líquidopor el comPresor. l,a utilización del cambiador de calor buena una glrantiza también válvula la rlimcntación en líquido de rlc oxpansión en las instalacionesque prosontan una Pérdida de carga así como en las instalaciones irn¡rortantc, débil. cquipadascon un condensador

Subenfriamiento quegarant¡za líquido en la válvulade expansión

'\.

...?s, = /

ll-

Fig. 4.44

it sl tr"lsrlc hahsr obst'tv¡ttlo tllt lilncionamiento oorrcr:todc la instalacititt icrr tc: s igu pltgina tlc la la tabla lict¡rl¡r,itttol¡ttrlrsl¡tr ltlr'rlitl¡trilldicndason

ta:_4t

ur,

frlgotlllotr elmulto

t29

cnci¿¡dcl inIt'l tt¡lrrbl¡ttlo¡' I

.l'

,J

,2 409.2

,t-2

t5 25 230,3

.l I0 403

:t lrl calor pcr.ditkr¡ror r.l lir¡rritIr (llte crUZitcl sUbr:nliiaclolcs ctlttivltlottlc ett(le los ¡lrttllos3 y 5. lcrcnoiadc r:rtlrtl¡riit

;li,

dc líquidoque pasapor cl calnbirtlolst'trr calorcedido¡rtlrcitdr kilogr.anro

205,8 | 211,8

4,22

0,14

0.0827

: Q = h3 - h5 - 230,3- 205,8 24,5kJ/ks cantidadde calor ha sido retiradaal líquido por el fluido inyectadocrr t l

'l l itccrnoscl ciclo:

bar

3 y que deja el subenfriadoren estadogaseosoen el punto 4' kg de fluido inyectado absorberáuna cantidad de calor equivalcntc rt lrt ia de entalpíaentre los puntos 4 y 3.

205,8kJ/kg

Qom SR : h4- h3 - 403- 203'3- 199,7kJ/kg hccho, para enfriar un kg de líquido del punto 3 al punto5, la válvull tle ,rnsión(DS) debe inyectaruna masyle líOuidode: iul

--

-

ht - h5

2 4 ,5

h4 - h3

t99,7

0,1226kg

pasa al nivel del evaPorador? 21 1 ,4 DIDAFRIA

230.3

403

Entalpía

kJ/kt ¡

40s,2

Fig. 4.45 r"' tle al líquido que saledel depósitoHP, y su temperatttlir lil punto3 corresponde o(' oC. y desciende a 5 el subenfriador su temperatura 25 Estelíquido cruza lil cnfiiamientodel líquidoha sido llevadoa cabograciasa la inyecciónhcelr,r¡trtl la v¿lrlvula de expansiónDS que controla su recalentamientoen el punto 4. lil liquido que parte del subenfriador(punto 5) va hacia el evaporacloly lottt4 culor durantcsu recorrido;así,a la entradaen la válvula de expansión(ptrrtlo0l¡ ha subidoa 10 "C. su tcllrpcratura l,lstccirIcntlnricrrtodol líc1uido, dcbidoal calorapofadopor cl aircdcl cltlortr, ' rl¡l lorr rlr,l importantcpara ¡r()lcslltl¡t lil alill'lctlkrt Iubo, no cs lo srrfioiontctrronlo tl tlitryntntrtl puos p0rnl$ncctnrt¡s zolt¡¡ lft¡ttitlo cn ltt dc lrtitrr' cvrr¡xrrirrlrrr'.

alirnentacióndel evaporadorse hace con liquido cuya presióny tempcrattllll dadaspor el punto 6i las característicasde los vaporesque salenson las tl¿ttllrs cl punto7. qrrc kg de líquido inyectado en el evaporadorabsorbeuna cantidadde calot nirndea la diferenciade entalpíaentre los puntos 7 y 6'

= 403- 21I ,8 : 191,2kJftg Qom = h7 - h6 t lt irvomos que la producción frigorífica específica del circ¡ito inicial cra lJAg (página I AO1.nsto da una ganancia de producción frigorífica dc:

191,2- 174 - 17,2kJ/kg vo u Purn unu polencia .frigorífica dada, esta ganancia de protlucción l¡utlut'lrsc lr(,r u,, ututlul tndsico del Jtuido más baio al nivttl tlcl ?lt.tlrotu.lor usl .\,trro u, l.tr ttth.qrluttde'\ir¡uitltt" y de "ys7iracitln"'

l,l,lt'n¡l¡lo: liigorílic:rsrlcl clicnto cran clc .10 kW t'otl -15 "(' err l,r Si li¡s rrcccsitlatl;s y si el fluidocracl 1122, csodaría: Ivrr¡xrlcion y 139''C on la oontlcnsación

t¡ttc.l su vcz, ct t gct t t llit t t t t li¡ '. t 't o si bl c l unl cnl o t lt ' I ir ¡ t t r '', lot l t'tr r'l t'vrt¡ttttitdor ntol rto dc l l t lcr t ¡ x'r t lt t lt t lt ' lvll)r)l rte¡(itl.lln lln tlc ouclt t as, cslo v¿t il l) r ( ) v( x lll tlc lluido cvaporado. tlisnrinucitin tlc lrreirttlirl¡ttl

- cilcuitoinicial:

30 174

0,172 kgh

_30_ I9I,2

0,156 kgs

('uudal másico Qm - circuito consubenfriador: Cuudal másico Qm

l4 ?it del.fluído es evaportrdo alpaso de lu vált dc t"tl¡

Si. purauna mismapotenciafrigorífica,el caudaldisminuye,sepuedeafirmlr rlrrl (", de cargatambién lo que mejorala eficienciadel compresor. lrrspér'didas f,ln cicrtos casos,la disminucióndel caudal masico pennititá la elecciirrrrll por tanto una eventualdisminuciónde la cargaen llrrtrlr Iubcríasmás pequeñas, rcliigcrante y, evidentemente, la disminución del coste de la insful,t, ttitt li'igtrí/ica. Obscrvemosmás de cerca lo que ocurre en el evaporador l,l figula 3.65 ilustra el casodel evaporadoralimentadosin el subenfriadotl.'1 "r t,ttt(.r d( lu válvula de expansión).En este caso, la evaporaciónde fluido ll ¡rlrl rfc fa virlvula de expansiónes de 22 % (véaseFig. 4.45). COI\4PRESOR

t%

Fig.4.47 más, el intercambio de calor de-ün evaporador es tanto mejor cuantlo cl ('). Este fenómeno es por otro lado lllttv itlo baña la pared intema del tubo prefiere alimentar los evaporadorcs cll izado en frío industrial donde se mcn inundado (es decir completamente en líquido) para aprovcchltr el irnientomáximo de los evaporadores. cl oontrario,si el líquido que llegaa la válvulade expansiónestábien cnli irtrlr 4.47), graciasa 1autilización de un subenfriadorde líquido, la travesíatlc l¡t la de expansiónsólo provoca la evaporacióndel 14 % dei liquido.

Todaacción queprocure an meior subenÍriamiento del líquido a aumentar el rcndimiento de la instalación.

,"

Gftn paúe de la secciót1es util¡zadd hl\'tt'

superficíe interna de los tttb().\

¡itio tomado por el líquido es más importante. Moja prácticamentettxll lit cie intema del tubo y el intercambiode calor es mejoradomucho.

¿e|17üi.h6 ¿t'dpon.lo alNta par 1ú rrilwllü ú r\1

parc evocuat los úPates quc salu l.

El líquido baña la mayor p(lttr th 1,1

t

,t'

Fig.4.46

lista cantidaddc vapor va a recorrer todo el evaporadorpara llegar a lir hirciacl compresor.Pero,a diferencia del líquido, el vapor en cuestión rrrt cirkuon cl cvaporador. l¡ cvltctl¡tcititt d0 los \';rl' lÉl pnrala cx¡ransión, v¿ra entorpeccr listcvir¡ror', orr:ado lislo sc lt'atlttt'e qrrc ¡rlovicrrcndcl citkrr absrxbitlorl airo antbicrtlt'. ¡ror tttl 'l'

l,

rI. I¡r s llr r ir hr s ".r ( . ( l( . I r r ( . s lI [ ( l||( . f ll | | r I i f l l r t l { l r t ¡ t r t t t l l t l rrtl I r 'r r t ¡ . r r r "l¡rrr'¡ilrir'¡r

(('I r'r¡ltvuh'rrltrlrl ltt¡ull¡tr|r¡ r['l r'¡ttttl¡tll r|r|||u,Ir|||

1¡sñ-ffi-.

li¡tc rlcltrllCno cs (l(.It0slr¡l(10clt cslit obr¿1.Pcro. para convcnccrsc tlc cllo. l¡ilslil coll pilllfl ¡ l ¡ ¡ l t r t ¡ r st lc r ..e r vczr¡ r r .r r l i i ¡ r r r l ¡ r cr r r r r cfi i g cl a d o r d ( ) n ( l c l i t tcr tl l ) cfr tl t¡ tl it ¡ r l cti o t cs r l t' 'r-rtt!lnt*Hl¡rr' (Fr! ln l)l|c'sl¡rr'rtcl tcliigctitdot l¡ll(l¡t lllllrll(r ll "(', l (ft.¡t r l' rr ü ltlr,l¡r I t t t i r I i r 't tt ¡ trt r 'l t r 'ttl tt,tt'u I r r r . l r , r 'l o .r ,l r r r tl r l r l r l .¡ .tr 'i i l r ¡ [¡ t u r tttl tr l to l tr i r i r r i ¡ r i r Ir ctr l tc tttt l l r ¡ tti r l oy tttl r i i 'l i r l r rr l tl r ' $ l tr!

I

¡ y l rl |!' l l ' l ' l

IJ l)1,)Sl,lS('AllCl{

l l,,l,ll{(ll(llos | ¡ ' l. r

poLsusvaltttcstcs¡rcctivos' llccrn¡rlacclos sigrrostlc intcrrogación qmas = ?

1 8 KW

qmr:

? ,0r = :t:, t

- 1 0 'c

R134a (h = -15"¿

8'C qme Omi = ? Fig.4.48

(lIr: irli(llIr lr lit cllcioncia dc Ias instalar:itlncs liigoliliclrs" lrc los l'crttit ncrtos c¡rrosubrayarIos ¡rnrlllcrrursqu0 derivan de la formación dc csc:¡rch¡¡rle

tvaporadores. cl'octo, como sabemos,el aire que respiramos contiene humedad (ugtttr r'tr ulo gaseosomezcladacon el aire). vaDor tiene tendencia a condensane cuando el aire se l'r'ia.Es el caso por ejemplo del agua que resbalapor una trna iría: el aire se enfría al contacto de Ia ventana y t,sitaunaparte de su humedad. analogía,se puede decir que ocuffe lo mismo al nivel de cvaporadorenfriador de aire. Sólo habrá que distinguir oasosposibles: l2-

el evaporador cuya tempqatura de evaporación Fig. 4.49 es igualo superiora 0'C. \ el evaporadorcuya temperaturade evaporaciónes inferior a 0'C.

primer caso, sólo asistimosa la condensacióndel vapor de agua, cou.lol)ot' o en los climatizadores. cl scgundo caso, la temperatura del evaporadorse situa por debajo dc lrr tura de congelación del agua y la humedad que se depositasoblc l:r cic del evaporadorse transformaen escarcha. anteun fenómenonatural,por tanto inevitable,que hay que analizar biett toncrlomejoren cuenta. ucnciasde la formación de escarcha lo ¡rirgina52, estudiamosel intercambiode calora travésde una pared.Rcsttlllt lo r¡ucol flujo de calor que atraviesauna paredes proporcional: $ooliciontcde intercambiotérmico rK, lupcrlicic de intercambioS,

quereinana cadaladode la paredA0. ls rfil'cronciacntrelastemperaturas

| @-_L;.49_) Itllttbit(ttse tt¡rl ir'rt ¡rl rr'rrIr¡tlrlrt V ixi'rrriic rlCtcrmi¡¡¡¡,:lcllfol t¡uc pirsitrlcl Itl tt t'ltli irtl rtl l ltrtrI l I r 'lJ. Hf lüll: l át ¡¡ós*{.t

calor rlt - ¡¡ .5 .¿g

tr2

K2.St . A0)

fluidoen ebullición HA aire3'C

aire3'C

espesorel

(cobre,acero,aluminio)

Fig. 4.50 Corte de un tubo del evaporador |,l figura4.50poneen evidencia el intercambio de calor a través de un tubrr cvaporador. Si analizamosla evolucióndel intercambiode calor en función del espesor''lt' cscarcha,observamosuna clara disminución del flujo intercambiado' l,a fi,tura4.51 muestrael casoinicial,es decir,la ausenciade escarcha' La figura 4.52 ilustra el cas,, rlt'l calor evaporadorcon un espesor(e1 l rle O I = K I .fi .4 0 1 escarcha.

Fíg. 4.52 Presencia de escarcha

( ' o n r o e l i n l c t c i u l t b i oq t oalor scr'¿i,¡ror' lirclzrr, tanto nl¿rsbajo crrirrrlrr más granclc scir lrt resistencia 1érmiclr, t l tl t' coeficiente intercambiotérmico (11) se define por la rirzirr siguiente:

K:

-

I RI

dcriva que K2 (Fig. 4.52) es más pequeñoque K,l (Fig. 4.51) y conro

ia @2infeior a <D1, /

I

La escarcha disminu\te eI inlercambio de calor. de la instalación con la escarcha.

Vemos que el calor debeatril\ ('¡lll una "barrera" de más lnltl alcanzar al fluido: la "¡;trr',',1' formada por la escarcha.

Fig. 4.51 Ausencio de escarcha

vtt¡ Esteespesor(el) de escarclrrr i,r" ptes, la "resislatn nl aumentar, pasodel calor.

total (Rt) que se oponea la transmisiólrtleI r'rtlttf Sc pucdedecir que la resistencia del cobre(Rc) másla de la escarcha(Rg) cs ir¡uala la sumade la resistencia

."('/ l(

hcchodc habermenosintercambiotérmico al nivel del evaporadorconducc¡t ittuil su produccirinclcvapor.Ahora bien, el compresorcontinúaaspilantlocl to volurlrcn. list¡r sitr¡rtcirinv¿r a provocar un nucvo oc¡uilibriotlc :iorrrr nricrrlo. tlr tnorht t¡ttc t'l r'y¡ponrclolproducc liurlo v¿lpoIcttnto cl , l l t ( , \ o I f s ( ' ¡ tl l i r / r l ( '

\Il l l l l

('onslirl;rnos,cl un cirso tlc cvitllolirtr,,l l)iu('(i(lu,unlr (lisnrinue¡irltlr' lrr ¡rrr'siirrr (luc c[l.lc||(llirttn,,11,1lltris gftIrtlc y conlo consccuoncilrr¡rriturrrt.ltl0 dc la cilntirl,rrl tlc vlr¡lr plotlucido. l(ts¡rcclo ll conrprcsor, se produoe un aumento de la relaci(rntic oompresit'rrr,¡rr, rlcp,null cl rcntlinricnto volumótrico y, por ello, disminuye el volumen aspira(lo La H P ha di smi nui dol i geftr,i t,

La BPsiguedisminuyendo

se silirr ( 't I pltnlo (lc l u r¡rklrr¡r eonsitle:t¡rtlrr rnh,rr I o rrorrnlltlc lit insllrllreirin o(l. o(i. tltlt' r'l ir'rntlc 40 Sc obse:lvtt 0,2 tlII|||irrl,.'r'onrlcrtsac ¡ri ir ul|:r |('||||r( nlo dc lirrciorr¡rrnlt'rrl o tolt'snordo

¿l utl volutttolt ¿tsnir¡do itli'¡llito rrl

tllrlnrcnclova¡ror¡rlxlrrt ithr ¡xrl e I cvaporadof, 7,1 milh.

m1h ¡0 lf,

por el evaporador Vaporproduc¡do 0 mm de escarcha 3 mm de escarcha

l0

,ll | | ospesorde la escarchaha aumentado

fPuntode funcionamiontr r .\

Fig. 4.54 Consecuencias de la escqrchq | ,a cscarchahacedisminuir la temperaturade evaporación. I Jnatomperaturade evaporaciónmás baja aumentael depósitode escarcha. [Jn cspesor de escarchamás imporlante provoca una nueva disminución tlc l¡t tcnrpcraturade evaporación que, a su vez, provoca un nuevo aumento rlr'ln cscarcha, etc. Obsr:¡'vemosque, en este estadio, la producción frigorífica ya no bastu nuntcnerel medioa 3 "C. l.a cvaporacióndel fluido será cada vez más dificil pues el calor le llcgrr rnuchadificultad. Al cabo de cierto tiempo, el caudal de líquido inyectado por la váIvull rle cxpansión será demasiadoimportante en relación con la cantidadqrrr' !'l cvit¡'roradores capaz de evaporar. Entonces,DESBORDA y el |ít¡rritlo t, ruproximapeligrosamenteal compresor(t). l.ir ligura 4.55 da cuenta, aproximada, de la evolución del purrlo ,lp li¡¡rcionrnrionto clc un cquiparnientofrigorífico en función dc la fbnlirt rrlr rlp cscirrcltadcl ovanoratkr'. ' r)

r00

llctt¡,'tt[': r'l lir¡ttit|r t t , r , , ' s t or t ¡ t t it t t ihlc : s i r . ' llt ¡ tt r ¡ l ¡ r " , r l r r r l ¡ r ¡ | r r t | l h l o n ( 'r v | t r r il r , l r , u p t rrt rr ¡rclin l;n r/¡ol¡u ' t llqnllo, lu ¡ r lir r r ' r ¡ r r rr 'l¡ r r : irr l ( r r ¡ l l r r r , h 'l r r t t t t ¡ t t r , r r r t

Ultl¡hlo Lrr br|r¡ úEllrlu

-..t

Temoeraturade evaporac¡ón

de FEi4.55 Ejemplodefuncionamientode un sistema.frigorífico cámarafría (+2, +4oC).

cl cspesorde escarchaes de 5 mm, el punto de funcionamiento sc slt U¡ t I oC. En este caso, los vapores aspirados son de unos 6,7 m3/h, Io r¡rrt' una disminución de la potenciafrigorífica.

usron Lu tormación de escarcha en el evaporúdor hace disminuir Ia potencia 8l dejamos aamentar la escarcha, el líquido acaba por salir del ttgolpe de líqaido". avaporudor y paede deteriorar el corrrpresor con an El remedio consiste en desescarchar regularmente el evaporador.

Principios de desescarche

clctrn cvir¡rotldotcs la operaciónquc consistoc¡r h¿tccrlirldir lrr tlcscsciuchc ¡r litt rlt'otllinliziucl intoroambio tórnrico. t('lt¡l¡tclunulr(llr lilnrll¡' l¡r escrlchr. r'r rtt'('t'r!lr'ioq¡¡¡rt¡!f.!cc¡rlor. listc cirlor l)uc(lc sel' ii ir'iri¡icrnfi rr+lrosilivir.l)ol lot ¡xrl cl ¡rir,',, ¡'l ¡tBlH'a¡t'lttxiltsl¡llrrcioncs qry, lYühall

Élfoullo lrlgurlfluo

!ll9

I rs ilt*tirl;tr'l,,rr, '¡ lc sis l crci i ts c lóc t r ic ils t t ¡x tt l tts g i l s c s c i l l i c l l tc s tl c l l t rl t' r' rttl ¡l tl r.rr ¡r lcIrl)ürilttlril l'lcg¿ltlv¿1.

de las cámarasfrías a temperatura positiva l)r,scsc:¡rchc los dcsoscarche de ll r'vlr¡roIadorcsque equipan las ,,'iirrlrls frías a temperatura ¡rosiliva. se hace generalmente t on ol aire ambiente de la eiinrirlaliía.

rrolkr tlel eit lo rlr, rlr.trrr'¡ttr'l¡r. cl ciclo rlc dcscscltrtllr'ri, ¡lrllir tlcl "lo¡r" rlr' rlrr'ro rlirtLr¡xrl cl ¡rrttgratttitdttr. rlla dc llr sigrrierrlerr:rnclrr:

y dcl condcnsador Itlratiadcl conrl)rcsor lis evidente, el desescarchees produciendofrío. ftuostaen marchaforzadade los ventiladoresdel evaporador El aire de la cámara,cuyatemperaturaes superiora 0 'C, va a circulut irsi v dar el calor necesariooara fundir la escarcha.

el gruPo | )rlrntc cl desescarche, liigorílico está paradomientras qrrccl ventilador del evaPorador si¡¡rrccn funcionamiento. lit airc a 3'C Pasa Por el cvaporadory funde la escarcha

Termostato fin de desescarche

Fig. 4.56 Ciclo de desescartht

Al paso por el evaPorador,el durantcPt,i't ,' 'r tirc se enfría; la temperaturade la cámarafría es asi mantenida rncntctodo el tiempo de desescarche' dcl rtrr"l¡ Aunqueen ciertoscasosse observauna ligerasubidade 1atemperatura jamás ticrrr¡"' rll pues el l¿rcáinarafría, la temperaturade los artículosno sube ¡raradapara el desescarchees demasiadocorto. (l' rlll l',1 accionamiento del desescarche se hace generalmente a paftlr a las horas compatiblcst.'rr lrt plogramadorque accionay,para el desescarche "'. de la instalación utilrzación y el intervalo clllrt ¡ltt¡ El tiempo de desescarche varían de una instalittrr¡tttl ciclos de desescarche otra: están en función de la frecuencia con (lrr{ {P abren1aspuerlas,de la higrometríadel airc cxlt'ttttt ¡ del tipo de mercancíasalmacenadas. A rírulo indicativoy para hacerseuna idclt' sc ¡'rr'rlr' evocar una cámarade camiceríaquc l'ul]ciotlirI rtl¡ de % hora al día (24 h), ¡.rctott't t'r dos desescarches raro ver el mismo tipo de inst¡lacir'rlr I rlll al día. 3 desescarches

Fiq.4.58 Evaporador , l)cscscarche La escarchase funde. El agua así obtenidava hacia el exterior dc lir cámarafría. La duración de esta fase dependede la cantidadde escalchrr fbrmadaen el evaporador.

I

I

Cámara fría a temperaturapositiva Compresor CündensadorE oradof DesescafchB

l ti.c.4.57 I'tr4lnuttnhr ¡ ltlrrlitt ( iü irtl | ,rrrl.¡r.rrr¡rlrr..ltIrr ¡ ¡ t I ||llt lr . t t r lr I r . r I is t r ' iI lr t L' iilll. c s t t t c i r r l . t I c s t s t . l t t r . . I t l t t . l r l s t . v l t ¡ r r 'r . r . | . . t '' rlrt trtlrlr' lrr,'IlIlrt'¡ rllr I ll' l I lr

t4t,

9ldahl0 Lrr brrr¡ d6lfrl{r

t,'ry,¡1..59Esquemade pincipio , cll lV l¡llml¡lt¡ló||(lcl||h0r¡ll{r hlU(nlll{xl

241

Iil irgrrrrt¡rtc plovicttc tlcl tlesllltlrr dc llt r:scarcltitdcltc scr cvitctlrttll antosclc c¡ttcsc vttclvit it cotlgclltt Esta opcracitin ltcccsillt t l mantener la tentpctattlrit ¡lttslttrrt del tanque y de la ttrbclirt tlt desagüe o goteo. Rcsistctltlitr eléctricas, situadas en cl tant¡ttc v alrededor del tubo dc tiltrl;ri.. aseguranesta función (Fig. 4.61).

| )t'leetiírtttlcl lill tlc tlcst'stltlt llc l)os ertsossotr¡lttsiblcs: cot ta ol cicl r rl' l ) A t cabo tlc un ticltt¡.ro lijado, cl pt'ogratttatlor

tlcssscarolro. detectala ausenciade escarelr'L ' r' )¡ Utt lL'rnttstatode.finde desescarche cl cvaPorador. l'rcstlrcn marchaautomáticadel compresory del condensador'

5

l'ucstu on marchaautomáticade los ventiladoresdel evaporador' simpl' 'l' lrr ligrtnt 4.59 rnuestrael esquemaeléctrico de una instalación lcltc por programador(P). rlcsest:¡t

Resistenciade drenaje

0

llescscarchcde las cámarasfrias a temperatura negativa de las cámarasfrías a temperaturancl'irll\rl de los evaporadores lil tlescscarclre estandodemasiatl.'lrl" ttt,tt'.¡ilttunu.fuentede calár at+xilíar,el aire de la cámara posltlvir a temperatura n t.uutilizaról mismométodoque en las instalaciones desescarcheeli'ctl lt'lt Iitlll.0|os mediosempleados'citemoslos más corrientes:e| por gasescalientes' y cl dcsoscarche l)l dcscscarcheeléctrico es sin tlutlacl sistemamásusado cn las pcqueñas Y medias En estecaso,el irrsl¡lacionos. cstá equiPadocon evtr¡roratlor rcsistcnciascléctricasque lo ('). Durante el icsan rtlrrtv estas licrrtpo clc desescarche, calientan tosistcnctas (l¡rcctarncntelas aletas del cva¡roritclor.

silón, situado en el exterior para evitar el tapón de hielo, impitic Irr r¡nicaciónentre la cámarafría y el aire sucio del sumidero. la importancia de la perfecta hermeticidad que las cajas dc r¡llirlr garantizary el cuidadoparticular que el frigorista debe apofar. rrollo del ciclo de desescarche lcñal de arranquepuedeserdadabien seapor la pulsaciónmanualde un bolirtr por el contacto de un programador.A partir de este momento, el ciclo tlt' e se desarrollade la siguientemanera: .\. -l\rrada\el compresory del condensador

Esto es indispensable,la escarchano podrá fundirse si la prodLrcciti fiigorífi ca es mantenida. l,lrada de los ventiladoresdel evaporador

eléctrrr. ¡" Resistencias

Fig. 4.60 Evaporador (lt'rigt li"ltttl

l,a notcnciadc las resistencias sc tlctcrtninadc tal suerteque los 75'C; si no' las gotitas(lc ri,,i"n,lp"rut,,tude superficieno sobrepase una "capa" tlc cvilllorit¡r¿lstl contactoparavolver a congelarsey formar conlitctocon cl tccho.

Si hacemosgirar 1osventiladores,el calor aportadopor las resislcllei;t scrá difundido por la cámara friay todo se descongelará;pero, como ¿'slc no cs el objetivobuscado...

Ptrcstaen servicio de las resistencias:evaporador,bandejay drenaje ('alcf-acciónde las aletas que, por conducción,transmitenel calol' itl conjunto del evaporador;la escarchase despegay cae para acabal tlt' li¡ndirseen la parte baja del evaporador. l)r,'scscarclrc Itirlircstaetapa,dos altemativassonposibles: l)

'l '

y ltttvtslrt ' l "tt't ',¡'l l r'r'l l l l l l l l /¡l l l l l s. l l t rr'l t' Irtt S ot t f ( ' \ i s l t ' t t r ¡ ¡ l s l ) l i l l( lil( lils e ' tt lir tlltit r ic U rr r!'l l( fll' ( |rr' rrr ||rr]r |r'tl l l l l l l ',l l { \l l i l ( rr' r¡t t t t l t t t ' , l t t l i t r l o t l t l ¡ tr ttr llt l¡ ¡ lvil llr r vlr lr r sllll( t \ t t ¡ t o t t t rl r r t

l'r'oglltttlr tttt licttr¡roli.io que permita la fusión total dc la oscat'clti Iargocn ciortoscasosy cl0lccllr:n1¿r'l corrcl lir'sliork' st'ltlcttlltsi¡¡dtl cttcl'gilt i1!1t!t¡gt¡19 l r ilr(r'ott,'trttit'tttlo ). r,.¡'tr¡tirlrr

r ¡p lV

fru(,rlrkxr olroulto

,/4J

2)

lictrr¡roli.iolrlgo supcrioIir llrs ttt'tt'sitlittlespilrll la ltlr.r,'t¡ lrr0gnrnrirr.rrrr lltr rlr totul tlc la csc¿trcllity la instalaci(ln(lc tlll lefltloslilto clc l' )tIl cn cuan(() dr:scscarchcquo coÍaf1l Ias rcsistenciasdcl cvapotittlor la cscarchaesté f'undida(Fig 4.58)'

Cámarafría, baia temperatura: esquema condensador Evaporador Compresor

-

' l cttt¡l rri zrtcit in

¡ r it t it lt ¡ t t t r t t t 't lt ¡ t t t lcil l¡ t lit l't lli¡ cit ilt dc cscit lcllil lit s golil:rs r[' (l t¡c t¡tt ct lit t tct r c I lr r t ¡ t ott t t lt t t ¿rg,r.n B sto cvil¿t lit ¡ r r r ye t t iir r t t lc got it as de agua en la cám ar a f ií a (lUrirlll('l¡l

puesta clr nlucha dc los ventiladores.Si no, cllo cs li¡crtlc rh' talosoomo la transfotmacióndel sueloen pistadc pltlinrr¡r' inconvenicntcs y que los productossepeguenentreellospor el hielo. l)uestaen marchade los ventiladoresdel evaporador La misión está cumplida y la instalaciónpasa al ciclo "frío" ltrtsll t l oróximo desescarche.

por gasescalientes El desescarche

Este método consistc e¡r inyectar,en el evapoladotlt desescarchar, los girscs calientes descargados¡ror el compresor.

a) Fig 4 62 Desescarcheelectríco

5

t)otcccióndel fin de desescarche E sl aso lu ció nmásracional.E ngenera l, s e u t iliz a u n t e rmo s t a t o t le I llrr|9 concebidopara esta fitlrtrritll' (es un aparatoespecialmente dcsescarche pero la detecciónprid" ser iambién aseguradapor un presostll(' ll||. Re ten g a m o sque,enesteestadiodelc ic lo , s ó lo la s re s is t c n c irrr' rls l ( r'll cvaporador son corladas; las de la bandeja y del drenaje perm¿lllc( ll servicio. Obserueque, en caso de fallo del termostatode fin de descscarr'lr'' programadorpondráfin a estaetapa.

parael goteodel evaporador ó - 'l'onrporización lIt S ctr a tad e u nosminutosdeesperapa ra p e rmit irla e v a c u a c ió n I t l|llI r|' ' dcl titttt¡ttct rltrl Pasadoestetiempo,las resistencias aguasdc clcscscarche. dcrranlcpotlrllna su vcz sercortadas. 7

y dcl condcnslrtlor tlcl conrptcsrtr c¡t llrltlchi¡ Itt¡csli¡ rlc liío cvitlc:tllclllcltlc. "' Si llty tletttittttlit St r.l lslIxril

lt) rlT tttttblrlll('{l(' ltt tttltttttrl llltt r'¡lrl rrtllr{th''

lit La figura 4.63 rcPrcsctt una instalación frigol ilicrr que utiliza...este ti¡to rlc desescarche.(')

rlc ciolo Durante el los ventilittktrt':r desescarche, y evaporil(l()t (condensador ). por gasescalíenÍes ltig.4.63 Desescarche están parados. La cltt ltrr vul¿rraasescalientes está abierta, mientras que la electro válvuIa líqtritftt,"stt

El compresorsiguefuncionando. inyccciónde los gasescalientesde descargasehaceal nivel del serpentítttlc lrr ia clc desescarchedel evaporador.Entra enseguidaen el evaporadorpot tttt ¡rracticadoen el tubo a la salidade la válvula de expansión' liberattdostt vtt¡ror.así inyectadoen el evaporadormuy frío, va a condensarse la escarcha. que hace fundir 1o Inlr¡ntccn e[ evaporador,

lk¡rrirlo, obtenido por la condensaciónde los gases calientes, s¿tlctlel dc líquido(r)lrstc y caeen el separador cl contlucloclcaspiración roirrtlor'¡ror l r x r L . o h s e l .v¡ rrl l r r r .,¡ tr r r r lrr L l tr tr tl ttr 'i o r e sco n t¡ n so l o p L r n tod c l i i o , cl d cscsctttcl tccl ci e l l i to r,r r.l r¡r¡'r¡rrttliu¡r,i,, l'¡'trr, ¡rrttn lttrr-ltuteh+iotlcs ]lnlllil)llllllNs, cl dcscst¡ltelte l)ol llils(s I ¡ l t f ¡ l 1 , \ f , , ¡ l ¡ ( l l l r ¡ ¡ t,,r r r r l ,r - l - r l * r tl t' vi cttt ¡ ['l l l r r r , ¡ r r I rIr r Io r l tr l l ti 'l ! l ¡ l l r ,l l , p l l l ttl r Ir n o cvr r ¡ r o tr r r l rr ¡ ttc ttl ci r l ctr l r r l tttt 'l r

svlprr{rhrr¡rlr,rrrrr¡,r,rlltlt_.!!ülftlgllltlftlll y pluvrr{illxt¡t['lt'litrtrr'

oI tttttttlcttitlil¿l trrt,t r('[¡rfir(11)tcslii stllllcrgi(lo cll llllil solt¡ci(ill il!,llll 111tt tlc 25 "('¡.r ot rtltitIcsislcttciaclóctric¡. Ir'Irl)e|irll¡rir I I l Íll('r('lrnl)io tlc calor cntrc la soluoión agua-glicol y cl lluido rofiigcratll( ,1, I evaPoraciírrt nucva rr¡rrr's tlc lir p:r'ctl dol scparador de líquido, provoca una lirlrtirI r.

I slc corr.junto es llamado ,'.,(t\tlroru or al baño msría, Y cs lir ¡rlrrticularidadde todo sislcnlr clc dcsescarchePor llirsescrrlicntcs:EI líquido que wlt cl cvuporador debe volver t¿ tt,t (vulturado para que aspirado, puctlu ser comprimido e impulsado Por el tonprasor a .fin de reinYectarlo a evaporador el .,t, tltstongelar.

Condensádor Cornpresor

lír¡trido.LJnlerr¡rottzirrlot(KA2) o trrtprcsostatotsP lo ¡ralalii,lllarcltlltloltsi t l clrc, r dr:l ciclo dc tlesescru

ol compresorsigue funcionandopor "tlclttittltlitrl,' i, rrl flnal del clcsoscarohc, f', cl ventiladordel cvaporador(KM3) sólo se pondrá en marcha tlc (ro rr 20 scgundos(KA1) despuésde la aberturade la electroválvulade líquiclo(Y1 )

cccionamiento del dispositivo de desescarchepor gasescalientes

Fig. 4 64 Electroválvula

desescarche por gases calientes i esg"ema Evaporador Liqu¡do Venl

r cl cttttt¡l tcsot sr llr t ( it un I t r t lt t ot |¡ I I t t I o¡ r ar a vaciar cl cvallt llt lt lt t l y cl sc¡ llt t lt r llt

válvula de retención,situadaentre el condensadory el depósitodc lít¡rritlo \ ta la cantidadde fluido que emigraen el evaporadorduranteel dcscsc¿trcltt cs trrtr el nivel de líquido en el separadorde líquido, Io cual consecuencia ccción complementariadel compresor(Fig. a.fi).

controlala temperaturadel líquido a la srrlr¡l¡t tJrr tcrmostato.fn cle desescarch¿ tlcl cvaporadory para el desescarcheen cuanto constatauna temperaturasull( tlrrl a 5 "1' (l'-ig.4.65). }ámarc fria, baja tempeatua,

lir scñ¡tltlc litt ,1, ,1,t,'t't tltt',lü t'leclrtt v¿ilvtllatle gltscsclrlictllcssc cittrrt

oxplicaciones anteriores han mostrado que, para asegurar estc Irl]o (i( , la producción de gases calientes es necesaria mientras tlr¡rr r'l . lo cual reouiereel funcionamientosimultáneode un reevaporador. así que la a absorbidapara fusio¡ de la escarcha sido\dada por la de la energía Ia r¡mida por eléctricadel u¡rorador más la por el motor del

comparacióncon el Fig. 4.66 Energíapara el desescarche rche directo por eléctricas illcnoias irut 238),permitiriaobservarque la utilizaciónde gasescalientesproctlfilrlrr Sin embargo,ctt tttt;t rápidode la escarcha. másregulary un despegue por gases calientesno atlollll Iucitin con un punto de frío, el desescarche nciir do cconomíade energía.Cuando la inversión inicial y el coslc tlt' tlc en una inst¿¡lacit'rlt olircitlnson superioresa los que puedenser constatados y dc doscscarche eléctrico. | ¡xrlcrrcia tlc con Llnpuntodc fiío, la a¡rliclrcitirr t¡rr'.ett litsiltslalaciones lrxloclkr rosrrllrr

illslrl¡ciolrcs ctl l¡ts r'¡rlic lcs rslri ('s('lt(illllll('lll('Icscrvil(lolt las ¡'lct¡rtcñlls (¡rot c'icnlplo cl vrtciittlotlt krs It,s t,sl¡r li'trricir lrrrtllltt r'l li ttu iottttttI iq¡tl¡r tl l ¡ rl r' l ti r' lo ( 't r l'r ', lr lr ir lllillr lhr h' lr r ', lr t t t r 's) ' il lllcllos t lt ' t t lilizi¡ t llt ilr vcl'sililt , / , '

,/rrr,r¡rlilrrrlrru', ¡rl' l¡urlut¡llgtlt¡t{lllltllo, ql¡¡Éa¿r

(t'¡t'rtr¡tlo: ltcs cvil¡totatlot,', rlr ti¡rontulli¡rlarrtas I lr t,t¡trIio.crrlirsinsl¡¡l¡¡cir¡nt.s il lit r,' tttt t'vrt¡tontdof r:s closoalcllr r.trlii¡rtlos ¡lrt cl rrrisrlocornl)r'csor), ¡rosiblc v lrrt er'lirncionaflos otroscotnot r:ovaporadores.

E1. ttc v¡enc tlc lit tlcsurt¡irrrlr'l r utrlttcsot, es ittyccllttkrctt cl cvit¡.totittlot

,1, clefiío en una partede la instalaciónpermitccl desescarclr, Ar,i,lrr¡r'otlrrccir'rn , Irrollir ¡rartc(".listo permitedecir que el gastoen ensrgíapara el desescarclr, dcsprcciable. ¡rriir'titrrrrrcnlo

es invefiido. lculacióndcl lltritkrthrlrrlc sl dcscscarohe

('orrt¡rctttlorros por gasescalienteses generalllr,rrl, porqué el desescarche que comunicanvariospuestosds li r,' centralizadas rrlilizrulocn las instalaciones Iin ralut'ión al desescarche eléctrico, el desescarchepor gúses calientes (t nutho mús económicopues se efectúd con el calor tomado en los ofn,, 6\tJrorudorcs,

tlc dlclra-icy clllritt]ctl ('l gascsclrlicrrlt'sr|| r i| \ ' |(' :ii ||| t'l st't¡tcrtlíttdo la [rantlc.ia or ¡ror cl ¡rit;rtIr ¡r'lrtlitittkr cn cl tubo dc aspiracit'rn.lil sclllitlo rh'

I vaporinyecladoso condcnsay el evaporadorse llenapocoa pocodc lít¡rritL'.Ir y la temperaturaen el evaporadoraumentan.Esta presión acaba pot sLt r'lt ¡rcriora la que reina en la líneade líquido: la válvulade retención,mtlt'll¿ltlt líquido, sc llbrt y la de con electroválvula l' passcon la válvula de expansión el líquido del evaporadorhacia la línea de líquido. fíquido que sale del evaporador en curso de desescarche(Fig. 4.(>7). t's que funcionanctl ct( l(l ido por la líneade líquido hacialos evaporadores rcguladorde presiónde condensaciónRPC controlala presiónde dcscitlgit. gula el paso hacia el condensadorsi la presión de descargadesciendc¡ror o de un valor compatible con las necesidadespara el desescarcltc:l)ol lo, la presiónen saturacióndel fluido a 25 oC (o sea,9,4 baresparacl lt2-1¡.

Válvula3v

roguladorde presiónde bombona RPB controla la presión del depósitorlc itlo y compensala pérdida de presión por la inyección en la bombona tle los d\descarga. Si la presióndel líquido es demasiadobaja, las válvulrtsrlt' ;ión\n ciclo frío no podrán aseguraruna alimentación suficientc tlc stts El ajuste correcto de este regulador se situa entre 1 y 2 barcs ¡tor del ajuste del RPC (en nuestro caso, podríamosadoptar una ptcsii'tt ma en la bombonade 7 bares). vrllvula de retención situada en la unión serpentín de tanquc/sltlrtl;r dor impide la toma de hielo del tanque por el relleno de fluitlo tlcl tín en ciclo frío.

por gasescalienles Fig.4.67 Desescarche

l,a ligLrla4.67 muestrael principio de estetipo de instalación.Tomcnl()s( (rrllrl del evaporadorE1. cicnrplool dcscscarche 'f trrftr fa instalaciónfuncionaen ciclo frío: las electroválvulas L1, L2, L3' A1 A?. y 43 ostún abiertas;las electroválvulasG1, G2, y G3 están ccrtittlit:,.ln¡ csl¿in cn funcionanliento. eorrrprcs()r'cs ttlrt líquido L1 y la clocllrrrrrlr la clcctroválvula Al prirrci¡riotlcl dcscsoarchc, r.r¡rrtt G1 sc y t'l gascs itbrc citlitttlcs A1 sc cicttlt¡t,l,tt clcclrov¿ilvulit irs¡riritr:iritt l, ¡rt ¡ ¡olrlr,Ir.t t t lrttL. rItrtI I r' t rrt IIt I t I Ir. rrI rr r lr , l rIr' r ,r' r,r' rrt , l r' l r t r r l r t t rl l I r l l t r l t l lI l t 'l l t t f r ', , r '¡ t l t (r r l ' -l ¡f rrrolti(l¡r ¡trrrrrrlr rttt ||rl|lIlrr I rh' ,r/ | {lf l¡t l¡rlfttt r¡r lt t¡t tt llllt lfl p${!$!'llll rh' ll I r

Desescarche lslucia para descongelarel lsirincs la inversióndel ciclo.

n del ciclo rador con los gases calientesdc l:r

de tipo monoplanli¡,es sistcrnasólo puedeser utilizadoed las instalaciones r¡nsolo solo evaporaoor. evaporador. lf eoll eottLlll ¡ll plirrcipioconsisteen utilizaruna válvula especialde 4 vías que permito,¡'roteI ¡rz¡llicnlo do ttn ca.itin,descargaren el evaporadory aspirar r:n el le¡ts¡¡tlot( l"i,g.4.(,,\),

nricnlll¡s velllilrttlot(leI r \,:rl) r¡kllll r'-'lri ¡tr ttrLtrluri||ttcsl eiclo drr tlcscsc¿rlelrc. l l tlcl sr¡1rrr, ttl tl . : cl cordcnslrtlrrr I tt l tt tr ti l

Asl, rlttt¡urlccl dcscsc lllcltc. l¡r eoltdr:rlsttcitittdc los cl ,"trsts sc llitcc cll r'vlr¡tolrttlttl y cl líquido lirlnr¡rtlo sc vuelve a ('virl)orlr cn ol condensador.

Lrrs liguras 4.69 Y 4.70 circuito r urcslnlr'r el de una cámara de liigorilico que utiliza este congclar.:ión Ir¡xr do desescarche.Se ohscrvac1ue,para invertir el r'ielo, bastacon alimentarla lxrbi¡rir del piloto de la vrilv ull clc4 vías.

É

j

--_

Giclo desesca rch e

Válv.4 vías I

tl tl .rl

t= -, t-

Desescarchepor Inversiónde clclo

[= l-

l ll

u

i ,rl rt

Fiq.4.70

Fig. 4.68 Inversióndel ciclo

Cic lo f rlo Ciclo

v¿ilvulade retención, situada a la salida del evaporador,obliga a los g:tscs a pasar primero por el serpentín de la bandeja del evaporador. Lir fula, montadaen by pass.sobrela válr,ula de expansión,permite la evacu¿tcit'rl lfquidohaciael depósitot'). oar

no alime nl¿rl¡l

D9$esCafch€ pof lnverslón da c¡clo

kJ/kg

ltlt 'l 7l t ¡\.

l 6t)

ltt\lilLtr iitt

]t t|Ú\lo' ) l¡ 1' t

|| |ttI'' I tIItt| | t ttt tl tl l \'tt

ll¡rv| | | |r'

¡I I Ir It ¡| | ,¡ r r , I'r !l l t ttl r t r l r ,r ,r ¡ r tttt',l i r ttl cr '|l r o sl ¡ i l i r ¡lri r .¡ r c r ¡ |l so l o sr ,r r l i r rl r [.¡ tr r so . l r ¡ ¡ r l ¡ r s¡ ¡ r .'l l l r r !rrr[' r 'i tr 'tr |¡ tr 'i o r t

¡tl ¡l trl r r . \l '¡ l Ir l |r ,r ,| 1 fi ,,t r t¡ tr tl d l fi r l l l r ,l l !,l l i l r

t,r, H,ffi¡d

cltlllo frlgorlluo

101

tle llt¡ttitlocs 8'lilll(lt tle lilr cl lrr.t'clrl. ¡c la i¡vcrsiir¡tlcl ciclo,ol ricsgo ¡1ol¡te liquido (1r,'rrr llcva¡rsicrnpfcun sr¡)ur¡r(lt)r.rlc insirlacioncs ;'l;;, ;.;; q,,; ost¿rs dc cstapáginano ltl llcvittt)' rttiisclaro,los esqucltras r¡rrt'scir cn los oquipos dc |ll,t lrslt sistcntado desescarchese encuentraa menudo reversibl' climatizadores ,,,,"i,t".- iiig"tificos, en las bombasde calory en los rt: trl' es muy rápido y de buenacalidadpero su principal interés lrl tlcscscarchc r'¡rlrtccoltomíade energía.

lr f or llt r 'r t r r t lt ¡ l¡ lt le 5c¡ illl¡ llt s liilsir - 15

'( '

dc cst lt sclllllit r asliias st lt l: l ,i ts l x)l c r ( iils lt t ¡ lr r lllt t t t s l( 't 'il) ( '! livils . 15lt Wt t 'lr 4 9 kW; CF5 . 29 kW. C l r2 tl [ W: ( lil

.t l LW,

se hace por gasescallcntcsy l 0 ( l r s El descsclrlcllctlc lrts cva¡loladol'es cámaras liías dcscscarchantna vez a'l día salvo la CF2 c¡ttc l tcccsr l l r de más. desescarche Realiceuna tabla en la que figure la programacióndel desescarch'.

es muy importante.correspttttrltrt llrr cltcto, cl calorutilizadoparael desescarche más la tomad¿r..rr r I i,, *,,'u" ¡" la energíaabsorbidapor el motor del compresor' que el cliente sólo pit¡'rrlrt .l,r¡tlcrsador(convertidoen eváporador),mientras eorrsrttnidapor el motor del compfesor'

EJERCICIOS el eval\'rr' rrLrl

r i i .4, 6 De manerageneral,¿Cuálserála presiónde condensacióncuando coqeescarcha?

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CAPITULO V

INSTALACIONES FRIGORÍFICAS

Dulrn|0 264

Dldrlrlo- 1.. br[r d.l l]l9g&

I N S 'l 'A t,A ('tON t,l sFTU C OR íFtC A S Iotrjctivo dc cslc r.rr¡ritrrlo cs l)rcscnlilrlos principalcstipos dc insllrlirr.io igor'íficas y ol trazirrlrtle srrcickrcrrcl diagrama en¿lpico. ;cubriremos succsiv¿r¡ltcntc las siguientesinstalaciones: - Compresiónsimple a expansióndirectapor capilar - Compresiónsimple a expansióndirectapor válvula de expansión - Compresiónsimple, dos temperaturasa expansióndirecta - Compresiónsimple de recirculaciónpor gravedad - Compresiónsimple de recirculaciónpor bomba - Compresiónen doble salto a inyección parcial - Compresiónen doble salto a inyección total - Circuitosen cascada

icacio4es complementarias permitirán comprender mejor lu Iaridá{esdeestasinstalaciones.

c ieltrr

COMPRESIONSIMPLE A EXPANSIÓN DIRECTA POI{ CAPILAR

0l circuito frigorífico más utilizado: equipa los refrigeradores,los congclarlrrr, tlósticos,los climatizadores individualesasí como oiraspequeñasinstalaci.rcs

figura 5.1 (página siguiente) representa el circuito de un refrigcrar|rl co. Imposiblede hacermás simple,pero todos los ,,ingredientcs'i cstrin , condensador,secador, válwla de expansión capilar, evaptrrarl,,

presores de tipo hermético:Una envolturametálicahermética(l.'it .5 .l)

cno ot conJuntomotor-compresor.

r¡ comprcsoresofrecen la ventaja de ser compactosy silenciosos. T¿rnlllir' lhbrioadosen serie,lo cual los hacemás baratoi. (tlfo lado, la búsquedade un precio de venta mínimo ha llcvado a t {) s orosa dotarestoscompresores de un motorde bajo par clcarrernt¡Lrc. tto l)l¿lnloil problemacon la cxpansiónpor.capilarya t¡rrclas ¡rrcsiolrcs prrlurla lilltrn a c¡rrl¡r dol conlprcsor t,tiu.tt, tnú:i,tilct,tttic).'

dc ¡¡irt ,', l,ll er¡t¡tlt'lts¡¡tlot' I i¡ro c s t á t ¡c o i , r dc l'.srrrr'r vcntilaciritlltlt(urtrl). solución satisláctoria¡rrr, el calor a evacuares biti,' 1 el hecho de no us¿tt ,rtt ventilador es tambiélt rrrr,¡ ventaja: menos rul(l(' \ menosriesgosde avcrí¡l

AcumulodordG

l,r Observemos quc descargase haceen la l) rrl, superior del condellsrr,l,,l El líquido obtenido Por lrr descicntl,,'l condensación mismo por gravedad r ',, concentraen la Partc l)illrl para trr(¡rr del condensador garanfizar la alimelll;r,l rt en líquido del capilar. El secador captura l(rilr huella de humeda(l (lrrf pueda encontrarse ( rt r'l circuito, para impe(lir l' rr tapones de hielo err ¡'l capilar, así como lrrrld formación de ácitlo ,¡ttr' puedaProvocarel dclt rr l¡t del compresor.

Fig. 5.l

El secador está titnrlrlctl dotado de un fllltr) {lllE retienetodas las Plrrlir'ltlnt solidas susceptiblcs rlt atascarel capilar.

r'ltl Observeque el sccrtrk'r , rt rl abajo. hacia de ariba instaladovcrti-calmentecon circulacióndel fluido t ¡trtll scnticlo dc la gravedad para evitar la ruptura de los granos secadolcs, (Fig 5.3). irtrorlaru11nr/¡xinrode líquidoal capilar l)l capihrr cs ttn tttbo tlc rnuy ¡rocodiánrctrointerior (0.t{ " 2 tl nr) t¡ttc rtrt, r,l e o n tl ct ) s it t lot lt l c v l t¡rttt:ttl o r p a l ' l l l i t rtl i n l c tl (a ci ti l l cl l l l tl i rl rr r' x¡l tttrl i tkt rl ,,' ,l c

itllinlo,

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clic¿tcitr fiil,or ilr cl capilal cs n ror lir ct'l c¿t¡llbiittklrt,'rr

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9:Tng:j fin comoresor--füHE&E¡¡|P-',, I rg:f rEIIi. r fs__! Ojivade lu-brifiCación

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Silenciador de imputsión ,rf

pa.a quc

irs(.Jr

cuando cl lít¡rrir

-11

cruza, Ia ¡'rór'rlitI, cargA (o expansión)rrcccs parala eva¡lollrtiil r

superior

Para quc cl trr ¡a^it", capilar s . de aspiración - S¡tenciador atravesado ll()t Fig. 5.2 Compresor Unidad Hetmética líquido, dcbc cr is una difcrcnciir ( ,fii(inentre é1.condensadory el evaporador.Es lo que normalmentepasil culn( compreso¡gira pero es evidenteque, si estadiferenciade presiónauntcntirI I del capilaraumentarál2).

g^)'

uboaspiración

nivol del compresor,ocure lo contrario: un aumento de la difcrcncil tl n provocauna disminuciónde su caudal.Existepuesun punto de cquililrri la potencia frigorífica del correspondeal caudal del Iur. Es en esemomentocuandola

k¡ción funciona a la máxima icncia (Fig. 5.4). una instalaciónbien hecha, esta ieirin idcal se producehaciael fin siclo clofuncionamiento:a 15.C cl cvaporadory +35'C en el para un refrigerador

JN O /

t l f in dcl cickr tlc marchadc F4:;..5-.l V rrl r,r.,r,', ¡ r r l, r , r r lnr r t I r t , , ¡ r r r r r r r r isir I I ir r r r r ir lir ir I . ¡ li¡ lir r r.r'. r l. 'l', ' ,, ¡ r ,r , lr , l, r , 1, V ri rr' ,r' r , I gr t x. lllil, li L, ,

l)lklront;i;r rlr ¡rrosión l¡¡tr t{i

( 's l l l

t t t 't t t t t t t l t t h ¡ r t l L ' It,\l ) tt ttt tt't1 ,

rttt' l rrrr.l ütbl c. col l sl i l l i l l l r,t,

)l l ul xl rl c rts¡liI f lr 'ir ilt l llll¡ r lr ll ( iI I l) iir ( loI

rlue lrt lcntpcratura rl, l contlcnsadores L¡llili)rrrr( ,1, (15 a 20 oC por encittr:r ambicrrl, ) la temperatura salvo a la entrada drtrr,l, los gasesde la dcsc¡rr'.r están aún muy calicn[ t a la entrada del scc¡r,l,rt donde el líquido comiLrr.';r a enfriarse.

En resumidas cllcr lir,' fuera aparte la pctlrrtttit Equilibrio lít¡rrrr l,' de cantidad Vuriacióndel caudalenfuncióndel deltaP tti11.5.1 rh l la zonrt en contenido sscatlor,el condensadores llenado unicamentede vapor, lo cual es diferentc tli lrr" con depósitor''/. equipadas irrstalaciones Caudalk g/h

t lc calt ll cot t cl capilat llst 0 ¡ r ct t t t ilt '

lt liiar r:l fluido (lut ( rt( ttlit lxrl ('l trr¡rillu¡raraguarciarlocn cst¡dtl líquitlo ¡resrrt bttcrr cl garalltizar para su pórdidacotllittttiltle ¡rtesitirt.lis Lrnmcdio cxcelcntc Lulaldel capilat.

carga en fluido refrigerante debeser muy precisa'Bastaun 8%rdo llLlitkrtlt' r o de menosen el circuito para degradarsu funcionamiento' I un refrigerador,se reconocela buena cargapor la formación de escarchactl t l il ¿lnoradoriestálleno de escarchaen toda su superficiemientrasque a su salitlrr de aspiraciónestáprácticamenteseco. termostato controla perrnanentementela temperatura de la superficic tlt l )rador y corta la alimentación eléctrica del grupo compresoren cllillll{) og {t). ta una temperaturainferior a -15 ligura 5.5 representael esquemaeléctrico de un refrigeradordoméstico' motores de tipo monofásico y consta de dos devanadosunidos a un ternritlrl

c.

Entre los terminalesP Y C. st encuentra el devanado (l(' trabajo cuya alimentaciirnerr (s eléctrica coffiente el durante peÍnanente motor. del funcionamiento

construidoen alumilli"' l¡t tll ovaporadorde convecciónnafurales generalmente quc lc procuraun excelentecoeficientede intercambiotérmico.Siempresilrrrr,l cn la parte superior del refrigerador para favorecer el intercambio térmico ¡trrl 00nvección. listc evaporador,como todoslos que equipanun circuito a expansiónpor clrlrrl¡rt. ticno un volumen intemo capazde contenertoda la cargaen fluido refrigerantt'

Entre los terminalesA Y G, se encuentra el devanado dc arranque: es Puesto bllio iTermostato tensión en el momento (lcl arranque (Para lanzat cl motor) y cortado el resto (lcl tiempo.

listo es necesarioa cada parada del compresor pues no olvidemos:el clr¡rtlttl srilo es un tubo que une el condensadoral evaporador. Como la presiórt y lrl tomperaturason más fuertes en el condensadorque en el evaporador,el llrtrrlrr rcliigerante emigrarápara almacenarseen el lugar más fresco: el evaporador-. En un circuito d eq)ansión por cüpilal' a cada parada del compresof, totltt el fluido refrigerunte se va hacia el evaporador. l')s muy importantepues que el evaporadorno desborde;si el líquido llcg'rr;rrtl conlpresor, sería muy dañado. El volumen del evaporador por tanto dcl)( hrrl sulicicntcparaimpedirque estoseproduzca. |, Irt I)ara cvitar cstos accidentes(líquido hacia la aspiracióndel compresor :'rrltrll ll¡ dc r¡vallrradorscstán dotadosde un volumen suplementarioal nivel O l)scrv(.(l¡c lirs i¡s l¡ l¡ c ionc s a c x pals ir ln ¡ r or c apil l t r n u n c i t c s l i i t r Lt ¡ r r i ¡ t l l t l t ttsl c t l e ¡ r r ', r t l r l t llr¡r rirl,r:srr rrlilizlrtiilr I lr r v r r ¡ r r í ¡ r r l t lc s lr o|t l¡trlric r l rl r l c l t 'v r t ¡ r , 'r 'r r it t l l l t l t l t k ' I l s r '¡ , l , ', r l r 1 , , r , r r l I r , , rt l r ! l h I l ( | r r , l,,ll,,,l,r,y.,,,1 ,r,,r'o r¡ r r r . lc t r t . itrr. l r I lt r ior or [ . ] . , , i1|l1 . " t , , ,l {r DltlEtlk¡ I HÉ bHrttÉtlol llltl

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+

5.5 Esc¡ut'moeléctrico Unidad Hermél¡cd

El relé de arranque PL'rrllil la activación Y el c()rlc automálico del dcvan¡rtlt'th' ananquc. El esquemaPrcscntaun rcl(' it llt iltlcltsitl;r rcaccionando vi r r ír r cn l i r l te i r 'l ttd cl i ti r r stctl cl tctl tto sl i ¡ l r r

l 1$l l l l cl l l l ( rrl l l l rrl r' t¡ l rrr l l rrt' "rrr¡i ! l l l o "

( ;tl t V

l l r tl l l l l tlrt knl ¡ |l ¡l r l U r n l l l ¡ i ¡ l

2t il

y l l ¡rl rt l¡ r l i l rl l c i¡ t ( . ¡ s i( lit ( l t lt ' l ri rl l r;rl i l ti l n (l re o u z i t l :t l ¡ol ri l rt rl r' l tr' l rt l 1(' l l efi l tl l l lt li l t(.l i ((| s Ullc ic t ) lc l )i l | i l l )e p . t e l c 0 l l ta c t0 y al i l l l \' rl l i l t rtst cl tl cvl tn:l tl l | ' l '

Evaporadorde techo

l t i | |l (tü c.

ffia

l, l rrro kl r c s lilnz ado y , c tl c t¡a n to o o g e v e l o ci dad, l a l l al l rada dc i ntcl l sr' l ¡' l

cl c¿unpomagnéticodisminuye, el contacto cae, el devana(l('rl' rlrsrrrinrryc. ¡rriurrtrc rto cs alimentadomás y el motor sigue girando con e[ devana(l('rl' alimentado. pcrmanece t¡Lrc Irlrb;rjo l,ll ¡rrolcctor térmico "klixon" está conectadoen serie con el motor 'l' I Inoluye un contactosometidoa la acción de un termoelement(r r.,,,,,¡rr"ru,'. 'lrl' vi¡lilira la vcz la intensidadabsorbidapor el motor y la temperaturade supctlr't' ,1.:l gr,rpo compresor. Si uno de estos parámetrosaumenta y llega rr '' t el termoelementose deformay abre el contacto,lo que prov()(,rlrt ilt;rcc¡rtablc. (lcl motor antesde que se deteriore. t)irr0dlr ( lil rrrotoren la paradava a enfriarsepoco a poco; igual ocune con el prol( lt'l vuelvea tomarsu forma inicial; el contactosevuelvea r'(| trll erryotcrmoelemento r uelvea arrancar. y cl rlrol.or Si la causa del calentamiento del motor no es eliminado, el protectof \ rr rt rcaccionarde nuevo y seguiráreaccionandomientrasel problema persislirll nit'nlrtts el motor aguante)-

cra

C

l.lstoscircuitos son los más colrientesy muy utilizadosen frío comerciitl.l r positivay a tempflirllrlrl a temperatura en dos tipos de instalaciones: clroontramos Iva. nou¿lt por la figura 5.7 l,a presentada sc componede: .

r¡n cvaporador de techo vcntilatlo.

¡

l,)lcrncnkrsdc colltl'ttl y

trazarel ciclo, esnecesarioanotarlas medidasde los puntos1'2'3 y 4 presióny temperaturaQ:resiónabsoluta manómetroBP y tempantltttrt de aspiracíón medida con un termómetro), 2 : presióny temperatva Qtresiónabsoluta manómetroHP y tempcr(tlttt(t de la descargamedidacon un tetmómetro), lemperatnra (medida con un termómetro),

r.rn grupo lrigorífico compuesto de: un compresor scmihcrméticode Pistones de aire (a); un condensador ír); un depósitode líquido ((')'

.

.7 Cámarafria a temperaturapos¡t¡va

4:

temperatura(generalmenteleída en el manómetro BP).

ciclo liigorífico obtenidoes representadopor la figura 5.8. Es cierto quc, si llt sobrela utilidad de estasanotaciones. ttornralpreguntarse trrr llos experiencias algunas es trazAfel ciclo frigorífico,al cabo de fottr.rrzrin ccc nriishacerloy acabamospor abandonar.

Fig. 5.6

Gnr¡to tttnih(rn¿l¡t

!)

irilt: sccirtlol'(r/),' vis0r'tlc líqUido l¿), vlilvt¡lit tlt: cx¡rilttsitittlLttrr ', r.cgrrlitc rk' 'rt' ¡It tt it Iitt I lliti;t¡ttt'siorrt/rl tlilictr¡/,),.lcrrltosl itlotlc lll bicIlc l.q)l ¡.rrcsoslltlo tlt' sc¡ltttitlittllrllit ¡ttt'siirtt/l). l)rrsosl¡rl() tlpliht

si descubrimosque el ciclo da una idea del < cstadodc salutl> dcl crnrbargo, t lt' a ufllizarcsta fbrmidablchctranricrtllr 'r¡ifo, cl interésrenacey aprendemos las cscuclits. dc las ncccsidaclcs ven su usolimitadoa ctr¡rll t¡ohosli'igor.istas it stt eliellle r¡rtt'lttt tertlizittlocl tttonlrticdc la ligtrrtt5.7. clltrL:¡lil stt tlt' rIr¡ lllllIiolt¡t lx'rli'clÍll)lclllc ctl cl lll0l)lctlltl ¡tttt'slitt'lt V Inrl¡l¡rforlFrlrl0(,rlfk;á

l/0:l

rtlirr" t¡ttc sct'vir:i,lr' s('lvici(). lis lir ocasitin ¡letli'ellt ¡titrlt rc¡liz¡r una "nulir4',t y lcmPcr¿llrrI rl lr'li'reneiit,os dccir proccdcr I l¿rsanotacionesdc ltr('sióll como valorcs dc rclcrcncia ¡l:tt tt y

collscrvarlas rllnd¡¡s rnás arriba ulteriores. medidas rit rlas a eorrr¡r:r

Motlclo

t'u urrtrlt,titrrr(\

t lu¡ utt' ltlus

l1

1"

kJ/kg Entalpía Fig' 5 7 Fig.5.8 Cictodela instalación la recepción 'l' lrr lis también un medio para ceÍificar el buen funcionamientoa y utilizarlaen casode litigio' instalación, para el trazadodel ciclo, es bueno añadirotros virl('llr A las medidasnecesarias talcscomo: - temperafuracámarafría, - temperaturagxterior,

llste método de lndustrial. Muchos

es aplicado por los equipos de mantenimi¿nlo ya lo han adopfatlo para responder mcjor n

lus exigencias de sus

Circuito a

- tensiónentre fases, - tensiónentre faseY neutro, - intensidadabsorbidapor el grupo compresor' el et..l' ' r19 lil conocimiento de estos valores permite interpretar mejor ttlll AsÍ, es normal constataruna temperaturade condensaciirlr I'uncionamiento. llta un día quehacemáscalorque el día de la puestaen servicio' (tablu '5 // |ñlÉ f in la práctica,es cómodo estableceruna tabla como el modelo parill rrrr'lltl tubla Ls cntrcgadadurante la puesta en servicio y conservada tlcscubrir,por comparación'los fallos ulteriores' tcttliz¡tlastlttlltrrl'l¡¡¡ puodcnsor sistomlttic¡nrc:lltt' list()sli¡.rostlc alrotacioncs l os !l tl rrt' t' s ¡ttl l cl i 0tfs l )( rl l l i l F Vi sl t¡rs i lC n) itnlCni licttl o . l .i t C ttttt¡.tltit tCi ti tt .C ttn ¡t' l l l rl t. tl C l i r¡l l l ¡l l )l r'\ r' rt l l \ rl l t lr .st.rtl litt lr ¡ t ninit ¡ lt tl c s v i ¡tc i ri l r tl c tl l t ¡ri ttl i tttc l tr) V

ltt ttvc¡ltt,

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( i¡nk tt l\t¡rt h'ntlh't Itlut tt

y st t t c t lrit n titst s l¡t la c it t llc s crrlirs¡rct ¡t t c ñ lt l r s l cl i ¡ lotlecir ct¡ i l ocs ntrryrrlilizlrtkr

ccsi vtt 1¿t't ir ntt t t lt it t t l, t ll )

II soncl R404A y cl lt22 quo tolllrrrr ctl cslosoit'cuittts Los lluidosnrltsutilizaclos cs p()srl'l' lrrgurtlcjadopor cl R502.El nucvolluido R507 sc revelainlorcsante; t¡rrc.jucguo un papelimportanteen el futuro. oC con una temperaturamc(lrir,l' l.ir lcnlpcraturamcdiade evaporaciónes de 25 de 30 a 35 'C. eonrlcnsaoión

rccortricnd¡r ctlrri¡r;rcslt li¡rrrrlc rrrslllacit'ltl con Ltnscpltladolclc lít¡litlo. Sr ', rtlr¡ccntlcsboltlirtritrrlos tlc lit¡uitlo (cn caso de que el evo¡totttdottojrr lrr,l,

se distinguenun evaporadorequipadocon un disposrlr\" lintrc los componentes, aquí, son resistenciaseléctricas.Es un s¡slirrr,l l)¡|li] ascguratel desescarche; sirnplcy muy utilizado. destinadosal enfriamientodel aire por debajode OoCtierr''r lr Los cvaporadores El depósit,' ,1, de utilizar un dispositivo para el desescarche. ¡rartir:ularidad cscarchaes muchomás impofante en estetipo de utilización,lo que dismittrrr' , I lrt intcrcambiotérmico al nivel del evaporadory como consecuenciadegr-llrl,r cllciencia de la instalación(véasecapítulo anlerior) ' [,os evaporadoresnecesitan una fuente de energía para fundir eficazlnclrl{ l.l cscarchaen un tiempo relativamentecorto (10 a 30 minutos,según la insl(tlttt tt)tl y al númerode desescarches por 24 horas).

v cjcmplo), l:r cvl¡rollcitirr cn la tuberíade aspiraciónes irnposiblc.y rrr. ndo,aislada;cntor)cos,cl líquido acabapor entraren el comprcsory l)l)\o( os -'.

váfvulaelectromagíética(vem) permiteel "hacer el vacío" del circuito ltl cs de la paradadel compresor.Estemodo de funcionamienlo(conocitb tt,rtr IMP DOILN o EVACUACION),es utilizadopara vaciar el evaporadoral tirrr cada,ricloe impedir que se llene durantela parada.Así, se limita el ¡rasorl itlo r'/ durante las paradas y, por ello, realizamos una proteccirin rlt presor contra los golpes de líquido al arranque.

óN srnrpr,n, EXPANSIóNDTRECTA, Dos

lll termostatodeJin de desescarche,cuyo elementosensibleestá situado clrlrc l¡tr Ilotas del evaporador,corta las resistenciascuando la escarchase ha lirrr'llrhr (ltjustenormal: 6 "C). l,a válvulade expansiónes del tipo M.O.P.ri);estoevita la acumulacióncn lr,¡rttrlrt rlcl evaporador durante el desescarchey constituye una protección contra los riesgos dc golpe de líquido en el ananque. 'l'anlbién,y como sólo se abre cuando la prcsión de evaporaciónha descendidopor tl,:balodel punto MOP, limita la presiónde lsniración durante el inicio del ciclo frío (sobre todo después del desescarche);eso pcrrnite proteger el motor eléctrico de ' Orificioparar:l peligrosas. suporintcnsidades retornode at;r'tlu

I

La tubería de aspiraciónestá aislada para en linlitar lo rnásposibleel recalentamiento evidentemente las Fip¡5.10 Sepurudordr la aspiración, y cottscctrcncias dc ul't rccalcntamiento lir¡tt ht | ¡ts viilv tlc c\p, t \ 4( ) l' s ir lo pt t r . t lt t t lt lr t it s e s i lit l c l l r l ) (l i r l r r r r rr l ¡ r '\ r l l l l l l ¡ l (l i r l l ( : ' 5' ( , l r r r 'r l ' ''¡ prrrlo M()l' ljcttt ¡ r lo: s i c l M ( ) l' r ' s r [ "rlrtl¡i rlrrrrr|r lflllln 'lllllll¡l rlt' r'vt t ¡ t lr lt t Lt it !t 'tllll( ' llr r lll' r ' ( '

E v aporador2

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cF1

Fig. 5.11 Instalación con dosplantas de frío

lil liigoristapiensasiempreque, inclusosi el golpe de líquidono ocurrcporr¡uccl lit¡rrirL llcgl cn pcrlucñascantidades,se mezcla con el aceitede lubrilicacióny ¡o vltclv('||l|ry lluirkr. lo eutl rlcgrirrlirsL¡ calidad y acaba por dctcriorar cl colr¡'lr-csorpor. rrrrr Itl rti l i e¡tc: ior ¡

l l tto rk' l, r " | ¡ r t t llr r t l¡ t lt llr '|t llo¡ r lcl llr r ir krr hr r ¡ r r ¡ tlr t r ¡ r ; r |. r r trltlcr l¡ r illst lr lir r . ii|r r . s t . l r lc rr!¡l l l (rl i r¡l , r r lr r 'l, r llllr i I r lll't llf $ llr r ¡ r rr r ¡ r r 't lt t r [ 't ¡ s¡ r rclt st . los silios t I lt S lt t . lr 0s I I l¡ ttttu\ntt\ t , 'r't ' lllhhht lll llllt xlr l r hlr ( . t ür r r f lt lI t f r \ l r r r r i|t r . r rI r r¡ r r r . lt ¡ or r ¡ r

rirt rt r¡' .l .ib lr p o f oc s (o lt rL I ll(' (' lle ()t llt\llr pfcs0|ltlt u solrtctttttprcsor, l i l t l i l l r r i 0tl c l trrtrlti¡rlantas' trr nlultlclocll l¿lsinstalaciotrcs dc cvaptrr:ttr"r"' P-rcsión l,irrcslc ti¡to clc instalación,sc prcveeun "Reguladorde figura 5'12 (¡ni' trt't rA'l'/rl sitiraclocn la salida del evaporadormás caliente'La .ti,t,tt it'rt tL')ilustrasu principiode funcionamiento' no descientlrr 1"'r lil trupclclcl RPE es evitar que la temperaturade evaporación cst;r evaporación de ' tt ,l"fj,riit¿" un valor límite. Ei valor límite de temperatura 1.'" d. en función ii,u.i¡,n ¿" la utilizaciónde 1a cámarafría, más precisamente a conselvar. rrlodttctos bajatenderáa itlrrrl"tr demasiado de evaporación que una temperatura l(ctc¡rgalnos por tanto a disminuirla higrometríade la carrrrtt't ,u.¡,rriu humedad(la escarcha), secoque en la crirrrrrt't ii:i,r.nri, en la cámarafria CF1, reinaráun ambientemás la conservacrorr(ll para ('.1¡2. La cámara CF2 (mas húmeda) será utilizada protluctosricos en agua:frutas,verduras,flores, pescados'etc' Tornillode ajuste Pf : presiónde c¡erre Pf= P atm+ P resorte Pe : presiónevaporador Abertura Pe > Pf

lif¡rs.sus lcrllloslilloscorlitll los cilctlil,rr,. Si las ciirrü s csllill s lrr |( I|||'|||{.|||(' l,¿r b iit ¡rtcsit'rtttlislllilttlyc rlct.ll(,vtilvLrlls. q c l)rOVocitcl r..it,lrr'rlt l¡rs ltrcsostatodc tcgulittiort ¡rrtrtt'l t ottt¡rtcstlr. Vrllvula de retcnción

Fig. 5.13 Váhula de retención (Danfós¡)

válvulade retenciónsólo puedeser cruzadaen un sentido.Es utilizlttlir¡rrr sentidode circulación. al fluido un

5.11 (página 267), esrámontadaa la srtlitlr tlt aporadormás frío. pJ objeü es impedir, durantelos tiemposde pitlltlir' I evaporador:sin la válvula,podría llcnllst' rl rnsmisión de fluido t" hacia al arranquedel compresor. uidoy provocarun golpede lí la instalación de la

frigorífico

nivel del trazado del ciclo (Fig. 5.14), se observan dos tempcrattrlirs rl ión: -5oC y -10 oC. Vemos tambiénque la temperaturadel líqui<krir I del evaporador2 (punto 5/ es inferior a la del líquido que alinrcttlrt

1. uporador

Compresor se abrecuandola El regulador llegaa ser de evaPoración Dresión acumuladas superiora las presiones del resorteY atmosférica EvaDorador Fig. 5.12 Reguladordepresiónde evaporaciÓn llcgulación de la temperatura de las cámarasfrías Iillc¡clar:ámarafría,latcmperaturaescontroladapofuntermostato.[iIlet.ttl.l'.|¡I|t¡ en flLlidodcl cvlt¡lolit'l"t t¡ucpcrmitcla alimentación conlrolah ok:ctrovltlvula scit ttlitlcn(atlo pltt-itt¡ttt' llr ¡rtcsiirtt lhslir cotl (lltc tlll ovlllx)f¿l(lttr lil ¡rtesoslitlolIl) tlc rtllrrl¡lrlrrll rlr'l('rl¡l con(lltclo tlc rrs¡rirlrcirilr. io cl t'ttttt¡llt"sttt' ¡rlesiirtty ¡xtttct'tl st'tvit

t,¡l¡ r , 'r r k. llI lt hr r ÉÍ r l I t ilt r lr , ) ( rI

¡ l ,l l ':l l ( 'l ( 'l os

lislo cs liocLlcl)tcy sc exl)llcll sinr¡tletttctttc ¡ror la longitudtlc lit importantc pala cl ntlls IubclirI cs evit¡rttnttlttt2 y provoca por f'uerza rrrrrrrcjotsttbcnfiiamiento.

dc cstttdiar(lig ¡ l tl tlose tll lrr l sllrllrriirrlr,0tl ll22 quc acatrrtmos fJ¿rsri o llrr,(' rlttcatravicsael complcsor' calcLllccl clrrlitl rrtllsir. Seda: Potenciafrigorífi ca cámata2

fuCF] fu CF2

Temperaturade condensación

dr

Temperaturade asPiración

el e3

Potencialiigorífic a cámaraI

l,rr ligLrra5.14 muestratambién la i Ir'¡rvcsíitdcl RPE, del punto 7 al i ¡umlo 7o; sc trata de una simple i crridadc presióna entalpíaconstante l)ucs(o cluc no hay intercambio de errclgíaal nivel de la válvula.

Temperaturaentradaválv.de exp. 1: Temperaturaentradaválv.de exp. 2:

a)

5 k ll!

8kw 35"C' I0"( 26"(' 20"(:

l)ol ol contrario,si miramosmás de ccrca cl trazado, constatamosuna trrrfadade la temperatura(Fig. 5'15) listo es normal, pero puede Fig.5.t5 no frigorista sor¡rrcnder al en este cas(' *r oxpcrimentado,sobre todo si la caída de presión es importante; de fa aparición de escarchay sospecharla presencia líquido' p,,!¿. "U**"iu no"riro ciclo. Es fácil determinar el caudal másico en ( rt(lll Vuluanlos cvaporador: - p¿rrael evaporador1, tendremos,

{l*1 =

, Qo l

h7' - h 4

- ¡rulacl evaporador2, será:

Q^2 :

Óo2

h7 - h 6

('olutccr el caudalmásico de fluido refrigeranteque circula por un eva¡lrrrlrlt¡ ¡rcrmitcdimensionar: - su tuberíade alimentaciónen líquido, - su tuberíade asPiración, - ol orificio dc su válvulade expansión' ol oatl(lilllllir''lltl oomoal del contlcttsittlttt, ¿rlnivcl tlol comprosor liv itlcn(cntontc, cs igtnl it lrtst¡tllil:qul + qm2. .l*É

Inge'r"er

¿7

( to M l )l{l l s l (i N s l M l 'l ,l l Y E vA l) ( ) l{ ^ l) ( ) l{ l) l' l RBC tR C Ut,A c ¡Ó n P oR G RA V ll¡ ) A l) lrstc li¡ro tlc circuito es utilizadoprincipalmenteen frío industrial,con amortirr"' ,.,,1,, lluitlo r.cfiigcrante.Una de sus aplicacionesclásicases la produccitin,1, lrrrrirllclitclaparala industrialechera.

l,it lolllitlittl tltl v:r¡ror.r'l r¡r( t('r.lllit rle lrt cx¡ltttsiitn nr:is cl r¡ttc vicrt' rl, l cs lrs¡riurtlopor t'l t orrlrt'sol crt l:t ¡.lirtcstt¡rcliotdcl dc¡rrisilo. cv;r¡lotador.

tlc líquido, la altura dc scpalacirirr(tlisl;rrrr'r l)illa cvitar totlo licsgo tle;rrr'¡rstre rjntrocl tubo dc as¡rilacitirry cl rrivcl dr:l líquido) no cs nunc¿linfi:rior a -10crn. I l ttllLrrade aspiración cs ¿rconsidcrar en el caso más desfávorablc: installrciilr t rr purada y evaporador caliente para tener en cuenta la subida del nivcl ¡lrr l;r tlil¡tación del líquido. Esto permite prevenir el. riesgo de golpe dc lít¡rrirl,' rrl

trIirnque. l,l recirculaciónsólo se para si el intercambiode calor con el agua se acubrr., , cuandoel agua estáprácticamentea la misma temperaturaque eI fluitkr. t principio, El título de mezcla líquido-vapor que retoma al depósitoes clc rrror' 3 a 0,5 (es decir que consto de 30 a 50% de vapor). La totalidad de los vu¡totts lo que evita lotI r ucidossonaspiradospor la partealta del depósitoseparador, de líquido hacia el compresor. vapor aspiradoestá en estado saturado(tiene la misma temperatltrd qtk' t l ido) y la tubería de aspiraciónde estasinstalacioneses corta y estáaislnrll, l,r limita considerablemente el recalentamientoen la aspiración.

Válvulade exPansióncotr flotadoralta presión DIDAFRtt I

Fig.5.16 lrr cstocaso,el evaporadores sumergidoen el tanqueque contieneagua hclrrtlil lil lluido es expandidoa un depósitoseparador:el líquido cae por gravctlrrlrtl lintlo dcl depósitoy se separadel vaporque tiendea subir.Paraevitarquc g()lrllll rlc liquido no seanllevadashacia 1a aspiración,estosdepósitosestáncalcttlrttlrr" l)iuarquc la velocidaddel fluido (v) no superelos 0,5 m/s. de gravedadlleva al líquido haciaabajo y el evaporadorsc llcrt;r sr' lil l'cn(rmeno tlico c¡ucel evaporadorfuncionaen régimen inundado. lil intcrcambiode calor con el aguaprovocala evaporaciónparcialdel lit¡ttit|(' I rt tlonsitlatl,de la mezcla líquido-vaporresultante,es inferior a la del líqtrrth',¡t[' rlcsciondcclcl dcpósito.Estadiferenciade densidadhace subir la nlczclrtt¡tt, ,,r cnrpujadapor el líquido(máspesado)que vienedel dc¡rrisrt"Lr l)crnancntcmcl'ttc ttnarccirculacióndel fluido en efevaporador(l) r¡ucnrirttliortc ,,,

l 'r r 'l r 1,,, r..str.li¡rrr rle ilrs lr r lir c . iir rcrl. lllir k r c s lii s o¡ r c lit k r i t r l , ': . l , r r ,1 , " r l t 't i l t r r l : r t i i r r r r r r r r r ¡ l ] r l 'r l r l r t l r I 't ¡ ' I r l r l ' t t r ¡ t r t ls ii r r r lrr"irlrrl 1,tit,,,,,,,,(,,,,,'1 ,,.* l, Lr ¡ t r [ ' l¡ s lr r k r l. v lilv , , r ¡ r l l r t ¡ r l , l r , t l t t r l ¡ t t t . l r 't ¡ ¡ 'r I t t , t t t t , lt r lr i¡ r ' i,l, , lr'rrt,,. r,rrr¡I'rIuI I r¡r l, l t r r r r r r ir r .

cstas instalaciones,el recalentamiento del vapor en Ia aspiracirin cs me n t e s u p e r i o r a 5 o C .

fluye por gravedadhircrrrlrr llquidoque salepor la parlebaja del condensador ula de expansióncon flofador situadamás abajo.El nivel del líquido sLrlrr It válvulade expansión.El flotadorsigueel nivel y actúasobreel mecanisrlr obturael pasodel líquido.El punzónse separadel orificio y el líquido llrryr' il cl depósitoseparador.

Irrbitoa permitemantenerla presiónen la válr.ulade expansióna un nivcl rnris que la del ¡Condensador nsador. Esto V ttccc cl derramedel que viene del )|ls¿toor. llnz¿rdodel ciclo da glrllico parecidoal de ll¡rrrl 5.18. llü||lo 5 rcprcscntaal tirlr quo s¡tlc tl,:l t l \ r ( , \ u l r t l \tt,tt t \l t h'l \tl tl l

tt

\t ttt

t l | | t | I I I t I t t t | | | ,'

l t' ¡thl \

l ¡ l '1

ltlE I ll

l'úlv ,h't'\l,tlt,\¡i,u t rtrtfltttrthtt lll'

(ltlc ul l)lllll(r 1 Ir' trI sl l l )l csl (l l 1 ' ' l,)l ¡lrrnlrl (r cstii il lil ¡llislltlt lctlll)crilltllil dcI Iiquido)' sllpcrior (¡tt'xt tlr Itt lr¡,,r'r'irrrrcrrlc "'Ittttttt¿ irpr(ix itu¿td¿llnclllc.l)' 'l l,ll ¡runlo 7 cs dil'ir:il dc mcdir y su trazado es determinado' cl r'iilctrlo.

( (tl \l l 'l {1,:sl oN sl }l l '1,1,:} Ii l ,t('i l {('l [,A ('l (i N l ,oR t]oMt]A ('uando la inslllrciirr conslrrtlc varios evaporadorcs, y quc qucrcnlossir(rl ('). pfovocho do lasvcrrllrjlstlcl ld'ginrcn inundado secquipala instalacitin torr rrr, (" botnba de fluido rcliiscrantc.

8ffi

ffiffi EOMD¿

Fig. 5.18 EJERCICIOS

r i i .s. 2

sul )(rl | | l 5.16. Si el caudal másico en el punto 7 es tres veces Observela figura -el en el punto 7? al medido en punto 1, ¿cuáles el valor del título x

Fig. 5.19 Recirculaciónpor bomba,condensadorevaporativo bomba siemprees montada en carga, es decir, por debajo del nivcl tlr'l ido. Esto Dermite. con un buen dimensionado de la tubería de asnillr'iir . r fa evaporacióndel fluido a la enfradade la bomba, lo que provoerrli;r l:r ón del caudaly el deterioro de la bomba. ouudalaseguradopor la bomba es, en ipio, de 3 a 6 veces superior al I másico del vapor que sale del to de los evaDoradores. La tuberia f0torno transporta pues una mezcla ido-vapor hacia el depósito ¡ttcsiónen la salida de la bomba debe caDaz de vencer el coniunto de s dc carga engendradaspor el de los evaooradores. nciarniento

Fig. 5.20 Bomba con.fluido refiigtttttttt

Un reguladorajustael caudalen cadaevaporador.

irttcrca¡rlbio térrnicoc¡rrcprrodcsoblc¡l|s I tlc 21)¡r 30r%rrl rlc Lrs Se llirl¡r(lcl r'rx'lt|.i(,ttlr,'tle r.v¡rl l ol rrrI r r¡,r,r '\ ¡ r ¡ lt r t ilt( lif ( 'e1lr . Itor rrrtl l rr, ','I r ' r||I |||I||tIrrrI r lt ¡ r t vicio. est r t it ) o( lc ir r slir I r ciir¡rrro se csi tn r ¡ r l t t¡ r r ¡ tl l o l r r l l r t ql l l rl r' l l rr'r r l¡ r l'lr ,li'r r t ¡ llr l L|r brrlr tlFl hlu

lml||rolo|lo¡trlgorlflo¡

;t70

cstll c iolo (lc lll utiInuY irrsllrlitcititt, liz¡rrkrcrt fiío industrial, aqui. cslii rc¡.rt'cscntado l,u ptcsitlnclclPunto5 Y rlcl ¡runto 7 Puede ser leitll cn los manómetros silultlos on la asPiración y cn la descargade la lronlba. El título del punlo 9 es evaluadoen lirnci(rndel caudal de la bomba.

[,tt lcttt¡rcltltttittlcl itlitl;t(lt'l tt'('llllrlll('sc silírirgcttclalnlonlccttltc 24 y .l{)"{'. A cslls t0nrllcfirlults, cl r'itlot l¡tlt'ttlc dc va¡rorizacitirttlcl agua os dc tlttor 2413 k.l/kg, lo t¡rrt'si¡lrrrlititt¡ttt r.lttlrtkilogramo dc agua cvaporaclopcrtttililri rr !ondcnsador cvuct¡lu 2.l.l.l ltJ.

¿(:uáles el caudal de agua evaporada? lii sc conocela potenciaa evacuat @r, el caudal evaporadoDe viene dado ¡ror: Qx

D e= t .l/l ¡¡

Fig. 5.21

=

2433

kg/s

paraun condensadorque evacúa100 kW, el caudal de aguaevaporadasclri:

D"

-

loo 2433

-

o,o4II kg/s

de frío intlrrstrr'¡l I,ll condensadorevaporativo equipanumerosasinstalaciones 15 o( ;r lr¡ O sea: 0,0411x 3600 : 147,9kg/hora lin vcrano, procura una temperaturáde condensacióninferior de 10 a tlbtcnidaengene,alporuncondensadordeaire.Estetipodecondensador¡lt'rltttIr tl¡' simple y rápido, se toman !¡!-fi!¡cs//h9!g t gananciasÑy int"i"runt"s en potenciafrigorífrcay por tanto en econoltrt:t En la práctica, para en el condensador. oncrgia. agua evaporada por kúI/ salidaaire calienteY húmedo pórdidaeh aguapor evaporaci\s compensadapor un complementocxtcf iol nivel de agua está controlado por-ün grifo con flotador cuyo caudal, por lo: de gotas ))))))))))))) Separador Rampade Pulverizac¡ón ivos explicadosa continuación,es muy superioral caudal evaporado.

Entradavapores

ldad del aqua

Bateríade condensación Salidalíquido Complementode agua Lleno Vaciado

t Entradaaire frescoY selt;t I Fuga de desconcentracii'r

Filtroagua Bombade agua evaPorativo Fíg.5.22 Condensador va de 40 a 6000 kW Su tccrlol.'l'r'r''rll l,a garnadc potenciade estecondensador circulanporla batcti, lrrlrttlnt ilrrsiratla ia figuru 5.22. Losvaporesa condensar "n mojadapor un chorrode agua' l,lslahirtctíacs oontinu¿llncntc a travósdcl llltz rlc ltlllos'¡tlor'ur¡ filrzacla l,ir corricnlctlc airc ¡socntlcntc, tlc tttlit¡rittlc tlcl itgttilcltttlit' cvrr¡rttrtcititt r'l llttltl tt'lii¡¿t'rrrrrtt t¡ttiltttitlot it l¡t ll¡tletilty t'rttttlt'ttr'rt lislrrr.vrr¡xlrrci(rrr 'r"l +'9114¡'¡¡{'

bicn conocido,el aguadel grifo no estáen estadopuro; contiene,en solucit'r cicrto númerode elementoscomo: salcs: cloruro de sodio, cloruro de potasio,etc.,

sullátossalidosdel ácidosulfurico, o rbonatoso sales salidosde los ácidos carbónicosde los cualesalgttrtt (como el carbonatode calcio y de magnesio)no son solubles.

tlt¡rantesu trayectopor las capassubterráneasy al contactocon las rocasclttt:c s0 carsa de los diferentesminerales. dc ltl de las incrustacionos no solublesen el aguason responsables ¡rurtículas lkrs y es la cantidad en carbonatoalcalino-terroso(no solublc) la t¡tt ttittala durczadcl agua.

lir tlult'z¡¡rfcl rrgua(o tilulo ltidn¡métricoTII) s0 cxllrcsa cll !ll-¡l(lr " l l I ltnnútt utnespotrtlc u unu cunli tttl tlt' l0 nry fu utrltottult 0 ((' ('(t ¡ l,trr lllro t uguu. earft:.Ll

('uhl rleltc scr el c¡¡t¡tlt¡ltlcl ttgtttt¡ltllckrnr¡l?

( )bscrvcquo : 0,5(rgratlosalcrrrtirr 0,7 gradosinglés

| " l'l I lilncós

0,57grarlosatncriclrrr.'

lrl ugrrl cstlrolasiflcadaen funoiónde su título hidrométricocomo : . ¡rocodura hasta10 'TH .

mcclia

.

dura

de 10 a 20 'TH másde 20 oTH

rh' : cllo sc tlcdttcet¡tt,".¡rittlt¡littitttliz:tttllta durcza línlitc "7'l I nú-r dcl ttgttit /)r' t cvaptttittkr rccinicnto,r:l clttrtlrrlrlr.'l:tlittttlttlit iollitl Da debc inr:luir cl cautlal cl tt¡daI dc descr r t t t cllllilcir ilt / ) r '.

il ¡:audaladicional cstará en función de la dtxeza máxima a obtcltcl t rt '' oTha; ptede calcularsedc lit sigtttttrt :ipientey de la durezadel aguaadicional rlcra:

l,os critcriosde utilizaciónson: . dc0a 3 0 'TH todosusosdomésticos o

dc30 a 6 0 "TH

o

másde 60 'TH

D a=

"THmdx D e oTHmít oTHa -

i soconsideraque:

usoindustrial impropioparacualquieruso.

. c

'Ilthlu5.2

@r: i00 kW y como consecuenciaDe : 141'9 kg/h (verpágim )b l) oTHmdx:35 y oTHa - 12

'l'ituto hidrométrico oTH del agut corriente de algunas ciudades (en grados francttt)

Am¡ens

30

Beauvais

Carcassonne

38 26

28

Castelsarrasin

JZ

Fréjus

34

Limoges

Millau

30

Nehacia

6,6 10,4

Paris

25

Toulouse

t)

Alengon Bayeux

34

('onccntraciónde impurezasen el recipientedel condensador (,0llo acabamosde explicarel calor es evacuadograciasal aguaevaporit,l,t', r'l ¡tivcl on el recipientees mantenidopor la toma adicionalde agua.Aholir lrrr'tl, sr'rlocl aguase evapora;las salesminerales permanecen en el recipientc liso significa que, si nos contentamosúnicamente de reemplazarcl ¡rl'tttl cv porada,la durezadel aguadel recipienteva a aumentarsin parar. A la lrtlgrt' ttl contlcnsadorse incrustaráy el circuito hidráulicoserátaponadopor cl litrrlrr'.I nr¡dal'uncionará.

ks/h ,9 uL+, = 225

D a=

de desconcentración?

seráel caudaldel

la diferencraerrt Dc seráevidentemente caudala ajustar al nivel del cirudaladicional y el caudalevaporado.

Dc : Da - De : 225- 147,9 = 77,1litros/hora

temente,este caudal de 77,1 l/h correspondeal funcionamientocn plet I ; es posible pues ahorrar agua disminuyendo el caudal cuatrtlo lación funciona en cargaParcial. posible por ejemplo someter el caudal de desagüe a la variación tlc I stividadáel aguadel tanque,puesestapropiedadestáen funciónde la tltllcz ttgutr. Así, el agua a 12 "TH tiene una resistividad de unos 5 000 O/ct r s que Dara35 olf sólo es de unos 2 000 Q/cm.

l)¿rracvitar las disfuncionesy para asegurarla l0ngevidadde 10scon(lcnsi|'hrlr'r paraeI aguat¡ttr'r, ,ltlÚ fiian límitesde concentración los fabricantes cv¿lnofativos. cn cl rocipicntc.

Iu prírctica,el técnico puedeencontrarseen la situación de no conocer cl g,titt ( lrnútrico(r)y por tanto en la imposibilidadde determinarcorrcctalllcllle I tlc desagüe.Procedeentoncesa un ajusteprovisional,cn aoucldo cotl Ii lcn(lircioncsdcl fabricantedel condensador:

lilcirin, prl t( l r( i r'l ,r rl l lislo cs rospctadograciasa una fuga continuade desconccnl dc l¿tbonrbacloagua,y conrpcnsatla lir irtt¡rrrlsitin l)()lel ¡lpllll(lc cttttt¡tl r' ttt, ttl tl

Airrstl cl tlr¡tl¡¡l tle rtgurt de dcsconccntración par¿ltltlc scll al nrcnosigttttl

. rttti l c tc tl tl ci l l i r ( ol l { r' l l l l ¡l ( l (i l l tl c tl t' ¡to' 'tt, r' , Y t ¡ rtc. l rrtr z c llt t lirit llt t lC l r.c c i ¡ri C rrl c¡rC

( .s|( ( l l l l l sl I l t r ¡ ¡l t r r',l l ,l ,rl r l l r l ¡ l r , I l tr l ¡ l f c l t¡ r tr .t l t¡ r r l i z¡ r rr 'l r r ¡ l ttl ty ctt ¡ tr 'r l i tt r r tl s( 'i oi l l ¡ r l l ¡ l ¡ ts l r r s l o tl r r s Ir l ¡ r l r l l r [ , ] t t p . r r r¡ r',". l r l fl l Éd l l l l l l l l l l fl l l l l l l l l f( r r ¡ l r i ¡ l l l l ( .l l l (

r l c s t t l esttti ncl¡ r lcs.

,".|ib

Irr culrlirlr¡rlde ugutr evtt¡lrlrttdfl;usí la cottteltllttt'iiltldc agttit rltl cl rkrlllctlo la clolaguairtlici0tHl.lo t¡ttccvitalirlrt no sobra¡rrsa eolltlcnsador lj ireitin dc cal. A srrllcr Ilr¡r lilrrpiczamensual,del tanquey del filtro de aspiraciónde la bomba,es rrrrrt lceorlcntl¡do. . ) t" frl eorrst¡r]rodc agua de estoscondensadotes(incluyendo la desconcenfraciótt rlc ururs3 litros/hora por kW evacuado. refrigErantese situa entre 10 y I5 "l Lx lcmpcratura de condensacióndel fluido (t) que entraen el condens.il'rr ¡u,r.n"i,.u de la temperatura húmeda del aird i',,r..cj,:nrplo,en una zona donde la temperaturahúmeda raramentesobrepas;rl,! no irá másallá de los 36 oC' de condensación 2l '(1. la tcmperatura

t':,llrll{('l(llOs l )csci l lt os r . r lr lu¡ l r . l ( . olsllt t o dt it gLt adcl plO ycct odc inst alacit ilrlellr es( 'lllilil( prx l ligr l r t 5. lr ) . l. t t olit ilt ¡ tr lc ¡ r r oycct osr ct ienc los t iat ossiguicnt cs:

irrliigorilicl - polcrte

r 2 0 kw

- 11uidorcfiigcrantc

NH3

- temperaturade evaporación - el recalentamientoen la aspiración

-]l2

- temperatura de condensación - subenfriamiento

5 30 5

.C .C

Dé en litros/minuto el caudal de agua a prever por el fontaneropara la tttbelirr rlt' alimentación. Informaremos a este profesional sobre Ia presión tt¡\¡ t'Lt garantizar en la enÍrada del grifo con flotador del condensador paru qx( lttúltt cetar: 4 bares.

lil lccipicntede agua está protegidocontra los riesgosde heladasdurant' l r'' por un termostato cxlt tlrtr plladas por calentadoresa inmersión''' accionados (t rj r n t e2: a5 "C) . l.u bonrba de agua y la tubería están igualmente protegidas de las heladas ¡r'rt oordoncscalefactores. l)ur ntc el inviemo, cuandola potenciafrigoríficase reducey que ia tempclirlrrlll cxtcrior es lo bastantebaja, es posible parar la bomba y hacer funciolrrrrr'l condonsadorutilizando sólo el ventilador.

l,il tcilrDcrlllur hú¡mcdacs tlittltl ¡xtt un tafllrólnctro cttyo bttllr. csl¡1cltvtlcllo cll llr¡ir lirltrl l 'r l l É ct) lU]u y s ilU¡ r k l Cll unil c ol. t ic nlc dr : r t i l c , l i s t l r l ( 'l l l l l ( 'l n l l l l l l C s l i l l l l o l l l r l . ' Crrr¡rIprrtlir (UIIll(r rtlri\ rcr. crtú el ¡ t t ¡ r . " l{ f lrinlclrr.ilrr'ltlr.ll.ic rcrlt t t t t c ¡ r v ot lr r r ' ¡ltrenl|dlic ¡ r( [ r f | | | ( 't l r " , r 'l r l t t t l e t ¡ l t h t I t t t t t t l [ ¡ t t t t l , '

Dlcrfflo Lrt b.||¡ drl fllt¡

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hl0orlflt:tl 9l¡, V Inrl¡l¡r:tr¡rror

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r/r, tlr'l Iurtt¡tlltttlr'l tttttt¡tt'esttr l)etclr¡riruttitin ¡l:trltrrttit ¡lolctttiit liiPolillcrr ( ) rlt l0 kll/.

(loM l'l{l'lsl()N l:lt'llr<lut,lt sAl ''l'() fiigoríficacxigctt.tttl:ttclacitill'l' dc r ür instalaoión (, :r rkr l s ncccsitladcs ilnportantc,sc prclicrc utilizardos etapasdc ooll.lprosloll' r'orr¡r'csir'ttt Esta aplicaciónfrigotrlr"r lrs el citso,por cjcmplo, de un túnel de congelación' oC' rl' parauna temperaltlrir rrr'tcsilltttratcmp".uiu.ude evaporaciónde -35 a 40 ( rllr(lcnsitci(iu dc 25 a 40 'C. siguientc' r' l" Si lculizanroseste tipo de instalacióncon R22, se obtiene el Irirrico:

(' i tLrdal rtti i si co:

q- -;# Volumenaspirado:

0,0588 X

Va:Q¡n.vtt:

Va:

Dar

I 3,54

36,91 : 0,48

significa que, para ccr un compresorde 76,9 0,1744m3/kg

EntalPía

nii: 0,010255

76,9m3/h

frigoríficasdel túnel, hay tlttc las necesidades //r de volumen barrido.

en el árbol del comp

Pw:

kJ/kt¡

0,1744

36,91m3/h

olumenbanido: v a 4v

'160'C

- o'o588ks/s

'i#rrv

an . (h2'-l!) rym

24- 3 0,0588 x 0,9

-

8,2 l¡ll

húsquedade un compresorpara estaaplicaciónse revelaríainfructttoslt¡rttt's de funcionamientose salen de los límites autorizados¡tot [r:' "unái"ion"r r:antes.El compresorse calentaríademasiado. rcsponder a las necesidadesdel cliente (la realización de un ltitttl 'h' lación),es necesarioapelara la técnicade la compresiónen doble sI¡llr¡

Fig. 5.23 (véasecapíttrlrtIl l)clorminación de la temperatura de fin de compresión la compresiónadiabáticay el segmento(l' fil sogmento(1,2) catacteriza

nclrosBP aspirana la presiónde aspiraciónPa de I'31 áaresy coll¡rtttttttl v )ilrgan a la presión intermediaPi. Otros cilindros,illP aspiran ¿l llr l'i. rneny descargana la presiónde descargaPr de 13,54bares (ig. 5.17)'

real. conr¡rresión

los cilindrosHP y BP formanpafe dcl tltisltr¡ es dos configuraciones: ¡rosibf tcs<tr (compresot compound o de doble salto); la compresión sc hitcc t olt colnprcsores:el compresor,BP (boostero precompresor) y cl conrprcsot///'' lc¡lización de este tipo de circuito comienza por la rcparticitin tlc llt irin en tlos cotrpresores,de tal modo que sus relacioncstlc cotl.lpresii

Itelaciónde comPresión flcndimientovolumétrico Itentlirnicnto indicado 'lcrrrpcratura dc fin-compresión

qv r|i Üb

10,3 0,48 0,48 160"(

cl ¡tccilest'llitl cmi tsi l ttl ¡' 0s cxccsiv¿t: tlc fill dc ottln¡rrcsitin l,l lcttt¡tctrtltttit 140"(')' tlo it¡lttitttlltrii y cf ,.'rrtttltrcsot ¡)li' rtttr't"'

itlúttlicas(|r.

S ( , i l {, I t¡ ,l r ,r ,l r t tl t,¡ r l t,r¡ t'r r rr.'l tr r ( l i r 'i r 'l l l ( 'l ti l ¡ tti l tr 'l l cs l r ¡ tl i r r to

lrlgorlfkxr l|f, V ltt¡l¡l¡rrtrtttÉH

,Ilx

Presiill intt¡rntedta

ci cl o fi i gori l it r t csl: r | (' I | | r' ' ,(' | | | JIt || r ¡ l t 'ot l lit t t l¿t cit ilt :

bar

R22

0,0582m'/kr¡

Cilindro 4,21

Fig. 5.24 Compresiónen doble salto

o,1744m3lkc)

Así, tcntllomos:

1'1,1

a, 1-

Pr Pi

9¿

Pi Pa kJ/kg

y la ¡rlosiónintermediatendráun valor de :

Pi -

13,54 x 1,31 :

4,21bar

(l(. ltrq Itura quo el sistemafuncione, habrá que preveer también un enfriamiento por la etapaBP para limitar la temperaturade descargarl' lrt ua¡,urós "o-primidos cli¡naI lP. rll es menoscos{osoutililar un comnt\'sr'r l:rt cl casode un tunelde congelación. rkrblcsalto,es decirun compresorcompound' lil csquomafrigorífico puedeser el de la frgura de abajo'

cilindros de la etapa HP aspiran vapores a la temperatura de 5oC; crr l ; r la temperaturapetmaneceráinferior a 70'C y, en fin de comprcsititt.l 1(l

sin riesgo. los 80'C.Estopermiteun funcionamiento ¡ruevascondicionesde funcionamientoson: T2

Relaciónde compresión

ryv1: ryv2

Rendimientovolumétrico

ryi2 ef"

Rendimientoindicado Tcmperaturade fin-compresión

? )l

0.81 0,tt4 70" ( '

mcn barrido de la etaPaBP: ico rl volurncnaspiradopara una potenciafrigorífica de I0 kll/ permanccciclónt c¡flctlfado, Vabp= 36,9¡*3^.

Vl,l,¡,

Vabp tl v

36,91 0.84

43,9 n't/lt

l t ig. . 5. ) 5 ( it t t ¡ t t t ' s r t r c r t r t r ¡ x t t r t t ,l t 'h ¡ l ¡ l t t t t l n ¡

V Inrlrlrutu'l'¡klg(rrllh¡É

lllfi

olunrr,nhurrirkr | | l':

\i olrr¡¡crtl¡arrirkrtlc la cta¡l:rI I l': tl' lrrásico oonocctcl eltLttltll l'¡rr.ir elrlctrl¡rcl v0lt¡rncnbanitloIll), 0s llCCCSariO (tlr)ir I ll). ItLrcclc a partirdel depósitointenncdio dctct'minarsc Pararesolverel problema,se ¿l(ltrrrlr que el balance energéfittt 'l' I depósitoes nulo, es decir quc no lr'tt intercambio de calor con cl ,rrt' qmhp - qmbp exterior; esto es fácil de imitlrr¡'rt puestoque estetipo de depótir" t" +h5 siempreaislado.

qmbp. h2 + (qmhp- qmbp).h5 -

Vb :

q mb p .(h 2 -h s) :

qmhp. (h3 - h5)

[mbp

cncia teórica para la compresión:

Pth Dtl^

-

Pth :

qmbp(h2 - hl) + qmhp(h4 - h3) 0,0588x (427- 397) + 0,064x (458- 410,5) 4,8KW

Pw :

del compresorde:

simple exigia8,2 klY.

EJERCICIOS j,4

('¡rr¡tl¡¡lmásicode la etaPaHP: lil c¡udal másicoBP es el mismo que el calculadopara el circuito sttrt¡rlr'' 0.05tttlkg/s.

410,5-

kw +f : s,3

rl

rdamosque la solución de la

h2-h5 h3-h5

-- 0'0588 427 - 224 224

59,8m3/h

compresor de etúpa simple se utiliTa para relaciones de compresión a 8. El compresor de doble salto permite el funcionamiento con ut,tl de compresión global saperior a 7, realizando economías de energíu.

tlc dondc

:

- ts,sm't/h

43,9 + I5,g :

Vbbp + Vbhp -

rea una potencia en el

qmbp. h2 + qmhp. h5 - qmbp.h5 : qmhp. h3 qmbp.h2 - qmbp.h5 = qmhp.h3 - qmhp. h5

f#

ccordamos que la compresión simple necesitabaun compresor dc voluntt l ido igual a'76,9mr/h. (segúnpágina283)

qmhp' h3

llirslaconutilizarel álgebra:

QmhP

t,ly

'lrrrcterísticasdcl comprcsor compound:

Se dice que la energía que entr:r r'rl el depósitoes igual a la que s¡rlf \ planteamos:

I'iu. 5.)7 Depósitointermedio

Q*hp

l'l'ltt¡

permite determinar la prcsirlrr La relación Pi - VPk . Po + 0.35 bar intermediapara la utilización del amoniacoen compresiónde doble saho Calcule las característicasdel compresor compound que hubiese lrcclto lltll¡t parahacerfuncionar la instalaciónque acabamosde estudiar,con anroniittr,

0,064kg/s

Vr¡hrmcnrspirado HP: Vttlr¡t ( ) scir:

t¡mh¡t. t,"3 :

0,064x 0'05lll

.1,72x I0 .j ut' .

l'uhp '= I .1,4ntt/h 281

13,54

3 -25| -30 /

r ^"' . ó_,

Entalpía Fig. 5.29 Ciclo inyecciónparcial precompresor BP

COMPRESIONEN DOBLE SALTO A INYECCION PARCIAI, lin ciortas aplicacionesfrigoríficas (baja temperatura),la relación de compttstittl es dcnrasiadoelevadapara ftrncionarcon un rendimientovolumétrico aceptlrl)l('.l' d ,nsumode energíallega a ser excesivo. 'l'ambién,en este caso, la temperaturade impulsión sobrepasacon muclrr' ltl¡ loforancias(véaseel ejemplo de las páginas anteriores).

(ttam-ado--tanbíl

booster) descarga en un dop(')sit(

o. La descargase hace en el líquido, lo que provoca una subidu tlc saturadosmucho más fríos que los impulsados.

vaporessaturadosen la presiónintermediaPi son aspiradosy comprirnit|r cl compresorHP. Esto permite la obtención de una temperaturade dcscul¡1 llquidocondensado esparcialmenteinyecctadoen el depósitointermedio.

rcsto del caudal es subenfriado en un serpetín sumergido en el líquitkr t[,1 ito, lo que aporta una mejora de la producción frigorífica especílicir tlt.l que alimentael evaporador.

gonancia de producción frigorífica hace disminuir el caudal másico rlt'l de la BP; en consecuencia,el tamaño de las tuberías y del comprcsorr's ión diminuído, lo que limita el precio de la instalación.

cstasinstalaciones, se distinguendos caudalesmásicosdel fluido: el cuurllr clcl circuito BP y el caudalmásico del circuito HP. Fig 5.28 Inyecciónparcial, esquema. l)ara aportar una respuestaa este problema,se utiliza la compresitiltett rlr rhlg sirllo. frlstopuede hacersecon un solo compresor(instalación com¡xttttnl)^ r I rll tfos corr¡'rrcsorcs(i.nslalaciónbooster).

cnudal másico BP (qmbp) corresponde al caudal comprimido por cl BP. Paradeterminarlo,tenemosdos posibilidades: ¿/ (lonoccmosla potenciafrigorífica:

qmhp = r## 'ffiñr

( tttrr,'x'f i ¡irrn t .5.) t))

llhi.t inttt tlt, ,\ t 't ¡ 'ir 'it t , ¡ t , t r , r r 'l Nlll r , r , / A, - ) j lt t lr Nl, l t h' r r t t t lc¡ ni, t it o i t t , t . Dt t t lid , , th' l0 lnu a,s,t 't t t t ) t lht t t t t lt lt hl t \ , t t lt t , \, \ t 't 't 'i(¡ o, \ t lL,lt t t ln¡ lt ', ¡ .

/r/ ( ' or t oc c lt t t t se l v o l ttl l t¡.' l tl rtl l t i tk r d c l c o l l ll )rcsol :

Qmbp =

V aspirado ¡),iltRCICtOS

V'? en el punto 1

s.s 11,i. ( 0 ll

:

Va: Vb. r|v

ryv=1-0,5t (véasecaPíltrl" I lt

l,ll c¡udal másico del compresor HP se compone del caudal másico ,l, l conlprcsorBP, aumentadodel caudalinyectadoen el punto 6 (Fig. 5.28,7i,:'rtt,t I7.5). t)ucdedeterminarsepor la razón:

Sea la instalacióna inyecciónparcial de la figura 5.21.l, cuyasco¡rrlitiort:, ,1 funcionamientoestánilustradasen la figura 5.29.

Determine el caudal másico del compresor BP y del compresorlll) ¡rrrr rrrr potenciafrigorífica de 10 kW.

h2 - h 7 [mhp = Smbp h3 - h 5 listo tipo de instalación ofrece la posibilidad de alimentar evaporadoresrr ltt intermedia(Fig 5.30),pudiendofuncionarel compresorHP mitrrlr¡tr tonlperatura c¡uccl BP estáparado.

l,)s importante, al nivel del automatismo,prohibir el funcionanliclrt'' 'lpl colnprosorBP si el compresorHP estáen paradapor fallo. IJn controladorde nivel de seguridad(nivel-alto)es obligatorioen cl (l|.|l("¡lhl y ¡tlttrrrlrtl intolnrccliolsu papel es cerrar todas las váhrrlas electromagnótioas tlcsbordar. dc riesgo corre el (t tP v llP), si cl dcpósito conrlrf'csorcs lt!ttllieo. csl:it(lt¡rl''rrhl ttn ttislrtttlit'tllo qrrcirrclrryc sicrn¡rrc illlc¡rrr:tlio. lil tlcpr'rsil6 l.ll5 rt 1'¡,','tlll l'N4lil/)' '/rl¡l lirrirrlir. cn ¡rIirici¡ri,'. t.0 rIÍr v¡ilvul¡ltlc scgUÍitlirtl tlll lrl9

,d¡4.U

l ¡lmlonrr lrlgorlll0¡

¡91

coM l,l{ltsloNlx )lll,¡lsAl,'l'oA I NYt,l( ' ( ' t( ' ) N' l' o ' l' Al, lrslc lil)o (10 oircuito cs l)rol)al)lcltlontccl más utiliz¡ttIt clt las grrttr'l'' dc fiío indusl-ial. irrslrrllcioncs

Llr ¡rlirrrelir(':i (¡r{ !rr ¡trorltt'elltn li'lgttt'ilicu ¡lot' lig tlc llt¡itltt t's rrtis irtt¡xrrlunlt'1l;r lrlrrrr'rrl¡rr rrrtrrlr'l rlc¡x'rsilolll) sc ltiteccort el lit¡ttirkrt¡ue s:tlt' (liroclirnlcnlc tlLl r[ ¡ro',rIr rrrtt'r't¡tctlio. listc líquido cst¿itlc 5lt 7"('rrris lrio t¡uc si saliclrrrlc r¡rrr'irrrlrirrlolirrlu-mcdio;su cntalpia cs por t¿lnlotttiislrir¡;rr

la procluccir'rrr liigolilicir¡rolkg dc fluido serámásimportantc.

La segundallztin os cl mejoramiento del caudal másicodcl conlprcsor'.lor, y por tanto muchomásrlcrrsos¡rl vaporesaspiradosestánmenosrecalentados v¡ umenespecificodisminuye).

nombre de inyección total viene del modo de alimentacióndcl tle¡rostlr :rrnedio;contrariamentea la inyección parcial, en este tipo dc circuit,r l¡r idad del caudal másicoHP es inyectadoen eI depósitointermcdio.

Fig. s.31 lil csquemade arriba no representatoda la realidadde tal instalación;ltrt 'tr|'r volunüriamentereducidoal mínimo parapermiruna explicaciónsimplificatlrr

R22

bar

x"

)

4,21

1"" 'o'CL.o,l

bien aislar térmicamenteestaparte del circuito.

ll "1,/

-5.c

3l/

;

U

para evitar toda evaporación del fluido antes de la válvul¿r rlt' l. ('s ión (o regulador).lo que disminuiríaconsiderablemente su cautlir

t4

36\

35"C

13,54

0,17044f1

251/ -30_JJ

1,31

0,17446r¡ lr',r

( t'.,

200 194

otro lado,el aislamientotérmico es ineludible para los depósitosBP y Ml' paralas tuberíasde aspiración.Ademásdel mejoramientoincontestablc tle cncia que eso puede aportar,el aislamientoes un excelentemcclio pirrr cgcr la instalaciónde la oxidación; siempre construidasen accro, cslirs lacionesse oxidanfácilmente. uislamiento es un buen medio para hacer durar la instalación.

IL

Expansióñdireclg : 170 kJ/kg

tubería que alimenta el depósitoBP a partir del depósitoMP fornra¡rirrlcrlr' puntos delicadosde este tipo de circuito. En efecto, la presión motriz cs l)iI lir. la diferenciade presión entre los dos depósitossólo es de 2 a J bir t s. nnrbién,el líquido que sale del depósitointermediono es subenfriado,cs dc( ll : la menor caída de presión provoca/á \rn evaporación parcial ¡vqt,t tantáneo). ,.--/ diseñadorde tal instalación prevee una tubería cuya pérdida de cargu t,s (2). Esto implica la instalaciónde dos depósitosa proxirrritliuly a 005oC nrismonivel, de hechoen la misma sala de máquinas.

kJ/kl

inyecciónparcial: 194 !4kg lnyeccióntotal : 200 kJ/kg

instalaciones a inyeccióntotal estána menudoequipadasde bombasdc lluitlo que tlc lirs aspiran en el depósitoMP paraalimentarlos evaporaclolcs I,crante r la vcz lrrs frías oositivas.Así. la misma instalaciónoermite satisface a itladcsfrigoríficasa baja y a mediatemperatura, lo que la convicrtcert ul¡t hcitin muy interesante.

Fig. 5.32 Ciclo inYeccióntotal t,ll cocficiente frigorífico(r) del circuito a inyección total es supcrior parcial.Estoseexplicapor dosrazoncs: cilcuitoit inyccr.:ión "'

292

l W Ir i¡toli|it rr ¡rt'r x lt titt lo ¡ t ol k W t lit t Lt il k r s r .olllp t c s o r' Okl¡tfrk) [t18 l)l:BoHriol lrlr¡

l¡ r r lilcr t t ¡ t i¡ rr lt l i l o qrri trLr lf lir ( lt t ( 'I ¡ rer t k[ rde pr csir int ot al cn ll t ubcr i¡ no sobt c¡ 't ir sit r I ir vr t |iI cir irdc lcr nl) cr ir lulir r lc s¡ r t r l|¡ r r . irr lel ir r I luit krr lc ( 1, 5 t ¡rIr,' si ri | | ,, 'r r , ', ¡ r r r t t r lr¡'||lr (ttt

¡tt \tt,t ' ,^"

I' t l tt¡' ¡ni tt t t¡nt ' tl t¡¡ttl i t

l t' tt

.5 ' (' ut' nt¡¡

it tlrr|¡hlur,tllkr¡l Ulp V lttnlulur

ht l ¡nti i ¡

tt)D 1 \l ' t\

lit

l t tt

?0t l

t,t,tt,lR('t( ]()s lli. 5.6

A plrlir (lc trnl ¡rolerrcirr liigorílicadc I0 kW y tle lrr irrslrrlireirin lotifl rcprcscntada cn lls ligLllas5.31y 5.32 (págino 2li9),t¿lcttlc. - cl cautlalmásicoy el volumenbarridodel compresorHP

('ilt('trt't'()s

cAscAt)A

c ilcuito cn cirstltlr sr,'( onrporc rlc tlos o tt'csinstalacioncssittt¡rlcsntonlilrllsr I rnocloc¡uclrr t orrrlr'rsirr'iirr tlc urr circuito sea ascguladapor cl cva¡lrlrrrkrrrlr IO.

- cl caudal másicoy el volumen barrido del compresorBP

Fig. 5.33

lij.5.7

Complete la tabla comparativasiguiente a partir de los ejemplos la compresiónen doble salto.

Tabla comparat¡vaR22

tipo de instalación es necesariasi se utilizan fluidos diferentes pala cirr Encuentrasu aplicación para la obtención de muy bajas temperatLrrirsc r inferiores a--40 oC (por ejemplo en los esttacturaspara laboralor¡(),\). l:. caso,la planta tája-temperatufafunciona con un fluido que tiene un purrlo rl llición bajo, como por ejemplo el R13 (-81 oC), o el Rl3bl G57 "(') v I

ta afta temoeratura utllizael R22o el R502{r).

circuitoen cascadaencuentratambiénaplicaciones en las bombasde calor l¡ll

tura.El R114,que i to temperaturas de ión en tomo a 100oC, es utilizado en planta alta temperatura ciclo termodinámico )ntado aquí permite meJor su )namiento.

('onclusiones:

obscrvala diferenciade )riltura entre los dos rs al nivel del l i sl os l l r ¡ idosso|| sr slilr ¡ i( lospr ogr csivr ncnt cpor : R50f ill ( - lt l{"( ') . R23 ( - l{?'t ') , ( .l t{' (' ). I t 50/ ( , l / "( ) , R4044( - 46'( ', ) .

?tt4

. . 0l {) l l( , ( ) 5,r . . sslst it r r ir |(¡rr r ovisior r ir lr r r r .¡r ror l ;l l l l l ,l r r , , , , ¡ r t r r r lr l, t lr l¡ rr lcsr l¡cl t rr. ir I r cl ll l. ) . ) {) l, l l l (' l ( l l |'l'lr r , lr {t t \ r ¡ l, r h'lnr ¡r1lt . r cr '¡ r lor hu Dkl¡thb LrtñDAñoñ(hrlIl¡¡

t*

V Inrtrlrolort€rlrlgorlfkiá

2t¿

r¡rtt't'sitttlis¡tcttsablc tlc lont¡.tctatult, lisllrtlilL'rr:ncilr irrlcllllcrlio. ¡r:tttt f¡lul)i¡t(l{)r lrt clr stt¡rlctttontitritt llltlxt.irt la causa dc un cs r,l lirnciotutrrric¡rtodc la irrslirllrciri¡r, ilr,,, del coeflciclllctlc cfr;r:tof'rigol l,istoprovooaulraIisnlinuci<in to¡t¡rr.csitln. elección. no lray otra utilizaci(rn, pefo,t)i.lrlcslc tipo dc puedetomar vul0r,', lr¡¡ cl circuito bujo temperatura,la presiónde condensación (el RI3 a +25 oC tontut¡ttt,t si el circuito alta temperaturafalla rffuy in)portantcs dc 35 bares). nt t',siitn

CAPITULO VI

baja temperaturaSóloestáautorizadoa funciollrr ',1 lis ¡rtl.cso que el compresOr el cirotrito alta temperatura esta en funcionamiento y la temperaturrr rlt'l baja. eInrbiadorintermediosuficientemente

INSTALACION FRIGORIFICA CENTRALIZADA

DlulFn|0 ¡90

Dld¡frlo L.. br|.| drl frlo

( ' l :N ' l l tAl ,l r l Sl "l tl GOl l l F IC AS I ei crk)s ct¡s ot i ( lc ) ol l un nl |sllt o

uli I izircitir¡li igor'í fica, encontramos nuntcrosos scrviciosrli. r¡r err llrzurrricnto. El ejemplo más clásico sotr las grirrtrlc ¡rcrliciesdc vcnta. cstos almacenes,se encuentrantoda una gama de cámarasfiías y pucslostL' refrigerados.

aplicaciones son diversas y cada servicio de frío está adaptado a lrrs dicionesde conservacióndel producto almacenado.

n paseopor un supermercadonos permitiría distinguir los diferentes tipos tlc o vitrinas refrigerados: camicería, charcutería, comidas por eltcargo, mantequería,fruteria y verdulería,pescadería,pastelerías,heladería.ctc.

bién, en una parte de la tiendano accesibleal público, se puedenenco¡ltril. tes tipos de cámarasfrías: cames,charcutería,pastelerías,pescados,liutirs vcrduras,quesos,bebidas,congelados,helados,laboratorios,etc.

los años 60, al principio de los supermercados,cada servicio de frío cstahlr ipadocon su propio grupo frigorífico. las temperaturasde evaporaciónexigidas por ciertos servlclos gran ntuy imas, léase idénticas, la búsqueda de ahor¡o llevó a agrupar dos o lrcs ios de frío en el mismo grupo frigorífico.

to¡rtación de ir máslejosenestainnovacióntécnicallegóa sermuy fuerte. cl creciente éxito de la venta en autoseryicio. las imolantaciones de lits superficiesse acelerarony la búsquedade rentabilidad hizo aparecercl de <<produccién frigorífica centralizada >>, tipo de instalación istc en agrupar, en una sala de máquinas, 0ompresoresunidos en colector común de y un colector n dc descarga. vflporcs impulsados por conjunto de los son conducidos un c()nduclot ont(lt hacia (l o (l c si l (l ()t ( llr ( ' ( 'v ( 't 't ¡ tlil

I

+ ltig. 6. I

('antrttl.li igttri/rt'tr

Ir'i¡t lol;rl \ 'lr¡ \tr'tlt' r'l L ' I I t,l lcr¡p¡r¡ltlt(lc l k ¡ r r i r I tr' o r r r r i r r , | ('o||(|r.||,,III elftú".

Irrir lr¡llclirtdc lit¡rridottlittltltlltcl eottittlttotlc ltts ssrvieiostt'llt¡lr"tittlos' I.lr sltlitli¡dc krs cvaporaclo|cscslít t¡nitlaa una tubcría dc lts¡tititcitiltctlllríttt rh'serrrllocltcn cl colcctor dc aspiraciónde la central flrigor-íficrl'

.4.,s"

l

rlr'los cvlt¡lttlttltttes¡rtttvocrtIit srlllitllltlc llr lll' Así, Iit ¡lrtestirt, n lr¡rrrrr¡rrir||IIr,|¡|o quc, il sL¡vcz. l)t()vrl(.Ilir ¡rttr,llttr.ll t¡ttcltltcn cascitdtttlc l0s c0lttprcsttlcs.

(.1 s('r'vici() cs dcmasiadoinlportalltcctt rclltciirltltl Si cl nílntcro tlc r.olrr¡rrr.sorr.s elt lil ltci()llamiento,la masa dc l()s vaporCsilsl)llll(l(tr' llúntcrOdc cvall0ltrtl|}r't.s l;t llcga a ser supcr.iorir l¿rllrasadc los vapores producidos por los cva¡roratltllcsY

lll'drsminuye.

-ilk

1,0dctecciónde una disminuciónde la BP provocala paradadc un coltt¡rtcs,'t.1,, : disminuirá el caudal aspiradoy tenderáa estabilizarla BP.

Fig 62 Instalacióncentralizada (,atla scrvicio de frío es autónomo,como si estubieseequipadocon su l)¡('lrlrl glu¡roliigoríficopero,en estaconfiguración,el termostatode ambienteconlr.'l'rl¡ o el cierrede la válvulade alimentaciónde líquido' ¡rbcrtura

=T

Fis. 6.4 Detecciónde b BP al nivel del colector

en funcióndcl tlilttttt tl tutomatismova puesa affancaro pararlos compresores en servicio,dicho de otro modo: en función de la demanrl¡rrlc cvaooradores

nl Fio

6.3 Automotismode un serviciode ¡no

(l{ lllrl! lil cableadode tal servicioes similar al de una instalacióncon un punlo gl troromucho menoscostosopuestoque no se tiene en cuentael comprcs('trli condcnsador. provoca,con cl irtltrt rrttltltl lil hcchodc alimentarcon líquido los evaporadores dc calol, urraproducciónde vapor que se acumulaen la tuberíadc asl)il;rrlrrll I hluc subirla nrcsión. t,'rr,1, ld lislc unlcntotlc prcsi(rncs captadoal nivel del colcclol dc as¡rilrtt

cs muy lnteresantepues,en cualquiermomento,la potenciafrigolilicrr clr I:l ell('ll'lil y como consecuencia. icio correspondea las necesidades.

sunridatambién. otla paúe, la experiencia demuestra que' en una central do cttltltrI salvo en los períodos de fuerte calor, es raro ver más dc ltt's en servicio.

c¡rso tlc rrvcrí dc un compresor,la producción lrigoríl'ica siguc siclttkr disponiblcs. trlizurtir ¡rotIts t'ttttl¡ttcsoros

c ct tl ti tl y c ollt t t n ic lt t lt l lt l s i s l c tn i t d c c tl n trtl l tl c l o s cottt¡l tt' sttfcs'

.,fi&.|¡auoolon

rr;rrlrHll'H(lH lrlgorlfkrá

:t01

Condensador

tiP l4 -15 "16

il ll-l E

el

l)ust:itru¿t

I

1 A

Com pf esof es

M A

Fig. 6.7 Colector de descarga

,E. i4

tl

3 mis

A

tl [4 1 4 JA Fig. 6.5 Control de los compresores

I objetivo buscadoes evitar que líquido, involuntariamentecondensadodulurt, tiempo de parada,pueda fluir por gravedadhacia los compresoresy provo(;l golpe de líquido en el momento del ananque.

lmpulsión

Condensador

Los compresoresde la central descarganen la parle superiorde un mismo col( ( l'rl on posición horizontal y sifuado generalmentea un nivel más bajo qtrc llr compresores.

cste tiDo de instalación.es corriente utilizar el condensador de aire.aunquel sea a la utilización del condensador evaporativopara las fircltc

del fluido en las culatasdurittrlr'r'l Una válvulade retenciónevita la condensación tiempo de paradade los compresores. La velocidadde los gasesen el colector en plena cargaes de unos 3 m/s. ComFfesores Condensádor Válvula

Descarga

Fig. 6.6 Colectorde descarga Fig. 6.8 Tuberíade descarga lil colcctorde descargatambiénpuedeser instaladoa un nivel por cncitttrt,l, htt corrprcsorcs,pero es imperativoque la descargade los compresorcssc l|t¡lrr¡trtl arifra.

rcgla gencral. cl condensadorestá situado a un nivel superior al clc lo plcsorosy los ¡¡rtscsclcdescargallegana su colectordc arriba; cl lícluitlurlt iritl vrt tt lltril rrirtt¡¡'a lmcrrlcpor gravcdadhaslacl rcci¡ricrrtc tlr co¡ttlcnsite l (l o,

.i¡-n.¡¡.

l l l l ¡ v i i l vr r llrs¡ l ¡ l t( liti t llr slrlirllrtlel sc¡lrradoldc rc e rlt t t t t ¡rt t lelit l l i l l l sl l l l sr{,rr ,J,l Asi. li¡ t ottdctts¿tcir'rll lstrtlor'llaciaol scpalador. irlc¡ltr|{c lluitlodcl corrtle ¡rr.r. y los riesgosclc tLt¡llttrltpor lilllir ,1, llrritIr cn cl scparadorcs irrr¡rosiblc sonevitados. dcl compresor lrrhlillcacitin I rr ligtrrr 6.8 (páginaanterior)muestratambiénuna doblecolumnaascendclll'' rr lrr trrl¡críade descarga.El objetivo es hacer circular el aceite que no h¿t:r'1" rclcrido cn el separadorpara que pueda volver al compresorpor la tubclirr 'l' lrsniracitin. L¡ttr I'irlut¡rtccl aceitepuedasubirpor una tuberíaque transpofa$&S,9s fl€cesarlrt ll vclooidadde circulaciónseasuperiora 7 m/s. Estacondiciónes fácil de oblLrr,I cr¡undoel caudal permanececonstantedurante el funcionamiento;bastll I ('rr soluciortr',1,, rlelcrnrinarel diámetrode la tuberíay el problemaes definitivamente I ' ' varía mucho^ caudal l\rr cl contrario, es un problema delicado cuando el ¡r'ccisamentelo que pasaen las instalacionescentralizadas' el caudalen la tuberíade impulsión está en funciirr!i' I lin cstasinstalaciones, lt(llncrode compresoresen servicio.La velocidadde circulaciónen la tlrl),rlll puedellegar a ser inferior a 7 m/s cuandoun solo compresorcsl:r('ll irsccndcnte li¡rrr:ionamiento. l:s por tanto capitalpreveerun artificio que permita la circulacióndel acctl"'tl bl jo régimen;1adoble columna ascendentecumple estafunción. de la doble columna I,'uncionamiento |,u doble columna se componede dos tubos vcrticalesde diámetro diferente: ¡

o

Un tubo de gran diámetro que consta de un sifón (trampa de aceite) en la parte baja y un contrasifón en la partesuperior.

C rar

Cargaparc¡al

C arga mi ni nri r

Fig. 6.10 Circulación del aceite

oarga parcial (dos o tres compresoresen servlclo para una ocntlitl rlr' I la velocidadde circulacióndisminuyey el aceite,al quc lc cttc'lrt mpresores), bir, se acumulaen el sifón y taponael paso.

tapónobligaa los vaporesa pasarpor el tubo pequeño,lo cual haccilLllllclll¡r vclocidadv permite el arrastredel aceite.

i cl caudalaumentapor la puestaen marchade un compresor,la pérdidatlc citrl'rt también.La diferenciade presiónempujaentoncesal tapóny cvl¡citlttrrtr del aceite,y el ciclo vuelve a empezar.

oargamínima (un solo compresoren servicio),la velocidadde circtllitcirirtt's de aceite.En este c¿lso.1o(l()('l n rnásbaja y el sifón se llena completamente está obligado a pasar por el tubo pequeño,lo que provoca cl lrrr:rslle de1aceitepues el diámetrode estetubo ha sido previstopara ascgtrrr vclocidadde al menos7 m/s con el caudalmínimo' parteshorizontalesde la tubería de descargadeben tener una pendicntc tlc :tl I o%narafavorecerel deffamedel aceitehacia el condensador.

EJERCICIO El mando de un compresor que equipa una central frigorífica collslrr (lr rlll sistemacontra los ciclos cortos.La función de este dispositivocs ittt¡rctlilcl arranqueinmediatode un compresor.El principiose basaen el l¿nzalllicttlorlt un temporizadorde algunosminutos en cadaparadadel comprcsor.

Un tubo de pequeño diámetro paralelo al otro tubo y que desemboca en una reducción en el extremo del tubo superior, do modo que el aceiteno puedavolver.

lll ct¡nlrasifón impide la vueltaatrásdel aceite quo ha fianqucadoestepaso.

Plenacarga

Fig. 6.9 Dobla utlrrttttt',

Ilncuentreel esquemaeléctrico de estedispositivo

en senicio.La velocidadde c¡rctllil(r,'rlI li Lrr ¡rlcrra clrga.todoslos compresores krs dos lubos cs supcriora 7 m/s y las gotitasde aceite son arrastratlits1r,,rlrtr glrscstlc irn¡rtrls itin.

lrlutrlllr¡HopnllrllrHtlH

itllft

(l('ltt(', lrr ¡toletteiitqtte cs strscr:¡rliblr: dc cvircu¿rt vicltc rlrrtlrr tit utt condcttsirtl()r lir corrircitirr:

llcgulaci(rndc la presiónde condensación V¡¡rinrióndo la HP de una instalaciónfrigoríficase encargade evacuarla totalitl rl 'l' lil c0nrlonsador lit cncrgíaabsorbidaen el circuit BP, másla añadidaal fluido por la compresl(irl oar

a,

(fu :K.s.Ae

ictttloA0 la diltrcncia de temperaturaentre la temperaturadc corrtlcrtsrciirn l),)y la temperaturadel aire ambienteque entra en el condensador(tl).

Reflexionemos, : K. S . A0 Qm. (h2 hi) Portanto

Q*= Qo *

w Q- =

Qo

K.S.AO

qm=i K 's

(h2 - hq

" Ao

-

v

" .,,h2- h3'

K.,S lérnino h2- h3 varía poco duranteel funcionamientoy puede ser consitlcr¡u|r constante en el razonamientosizuiente:el A0 q.lnivel de un corulcnsulor en función del caudal másico del fluido a condensar.

*w

Fig.6.1l : Balance condensador

(úc) es el productodel caudalmásico 14ri) ¡"'r l{ La Potenciade condensación clif'erenciaentálpica entre la enfrada y la salida del condensador, cs {l('{'itr (Fig. 6.I 2) aproximadamenfe'.

K.S

Qm=

h2- h3

AO

Si Qm atmenfa, entonces A0 anmenta Si {n qm.(h2-h,J)

disminuye, entonces A0 dismintrye

tnnto, para un condensadorque asegurala evacuaciónde la potencia m axlnt il \n Áede 10oC,si Qm disminuyela mitad,el /ádisminuirá tarnbiénla nrittrl,

A0 :5"C, Qm -,

h3 Fig. 6.12 : Balancecondensador

h2 kJ/kg

K.S = h-h.

x-

AO 2

lguicntográfico Inuestraque. para un períododurantccl cu¿lll¿ltcntpcf0ltttil scgún cl Irúrrrtcro tlc ttilc v ríír cnltc OoC y 30oC, la d dc condonsacitin, rrcs r'rr st'tvit'itt,htt vllildo cnlrc 2,5 y 40oO, kr t¡uo cottcs¡rontlcr ttttit

r'ntt¡ith't'nlllc, tt tlc ¡rrr"'rirtt 'ir'r

I'rtr:tc l l{4044. lir Dlcsirirrtle eolltlcltsirc irill habriav¿rritrrkr cltllr'5.5 v 2(l bart's

AO

nrost¡rrrlir lll'r'ri rk' .1,5ll y r¡rrccl ¡Ytlc l¡ vrilvr¡lir lltt¡rorrgir tlecx¡rirrrsitirr vrrlc.1

Temperutut tr tlc ct¡ndensut it,t¡

40

10 7,5 .t

7..\ J-5 -3:.,

t/4

1/2

3/4

IEI':, 30t

Fig. 6.13 : Temperaturode condensaciónenfunción del caudal másicr¡ Hecha esta constatación, se plantea una cuestión: ¿cómo se compolr instalación con una presión cle condensación de 5,5 bares? Perotambién,

a)

(lDr

b)

tlttt =

I V.'l/

i..5 =

l2 ftg/s

.J VJ,J - ,1.5 = 4.2 kg/s

lli nuestroevaporadornecesita8 kg/s para asegúar la potencia nominul. que si el /p es demasiadobajo, la válwla de expansión,incl Contprende lnpletamenteabierta,no alcanzaúaa alimentarcorrectamenteal evanoradol..

o provocaráuna disminución de la producción frigorífica y la disminucitirr

BP.

bien, vimos más arriba que una bajada de la BP provoca la parada dc presores. Por tanto,si la HP desciendela BP desciende,la central se par:

otra pafe, en estetipo de caso,es muy probableque la paradade la centr.alr utadapor el presostatode seguridadBP.

Quéhacerpara evitarel corteBP?

simple. Parasolucionarel problema,hay que eliminar la causainicial, es tlet de tal modo que la HP no caigapor debajode un valor crítico.

¿Quéocurre al nivel de los evaporadores? El caudal de una válwla de expansiónpuede expresarsepor la rr'l;rrrirtt 4m = X ,[Ap la cual Kes un coeficientede caudalque tiene en cut ¡rr¡rpl tamañodel orificio y"nla naturalezadel fluido (Fig.6.1a).

dvitar la caída de la HP?

cs dificil con un condensadorde aire: basta con disminuir la ootenci¡r ción por la paradade los ventiladores. ntássimple para ello es el control de los ventiladorespor presostatosHp.

4m ¡,tt",,th

3,5 bares aln líquido = q t !t\tt,t"úhl Qm líquido

Fig. 6.l4

Caudal válvula de e.xpunsión

ol ejemplo de la figura siguiente, cada uno de los tres ventiladorcs lado por un presostato, su ajuste es desfasado gráfico). ohscrvarála parada en tla de los ventiladoressi I ll) disminuye, con la krtal para tna Ar de '. Así, como el calor ya os suficientemente t¡utkr,la lllt dcjarirde t t t it t u iry l r r s v ¡ l l v r r l u sd c rt',r,pttt I l cl ¡lltlrsirirr ¡rorlrrrrr t¡¡l¡rl f\r l'rtlÍ ¡rrrt lrr¡ ( ) ) r r | { ' , | | | | r ' |

l,it¿,h l.\

llq¡rthu iitrt ¡tt'r'sititt t t útth,tt.tt tt,ititt

( )lllr solLrcitirtl)ara ol co¡rl11)l dc los vcnliladorcs consiste on utilizar un l)rcsostiltodc zona neutra,asociadoa un o a un combinadorde placas. irut(inlata ( )tro dispositivo más modemo: la ulilizacitinde un reguladorelectrónicode ccntral fiigorífica, como por ejemplo el en la figura 6.16. ¡r'cscntado

*%

*ffo Drfo

HT' J

l l cgl t l t scl l tt lr i¡ slir r lt r lr lr t r r r lr l l l (' ¡l l l i l l l )(ts e ll llll, l . lt r l, r rl lr Ittti i l oga a l ¿tc¡ I t or lI r ; ¡ r I r rt olr r lr

Ht' /

eoltdcnsador

H I' J

0¡

Fig.6.I5 lrstc sistema controla a la vez los cotrpresores y los ventiladores del condcnsador.Además, permite vigilar la instalacióna distanciaa travéstlr' ,rr,r conoxiónpor bus a un ordenador.

t lcr t lr siit t lt r

l)e(lttcño:cl l)trjo tle cirl0t llegaa scr domasiado Tvitcuado r$cilsoy provoca el aumento tlc la presión. ccucrde:

f i, : t <. s .ze

llegulación de la HP por el fluido

ver esta ecuación, prendemosbien que, si la pcrficie de condensaciónS inuye y que la potenciaa

fln ciertos casos,a pesar de Ia paradade todos los ventiladores,la Hl' r'r, Eso es debido a una temperaturaexterior muy baja y r rrrrl tlcscendiendo. circulaciónnaturaldel aire en el condensador.

llcuar es la misma, el A0 tanto, la nlcnta. Por peratura de condensación

Ilesultaque la centralcortaen BP, teniendouna regulaciónsobrelos ventillttl,'r,', Iintonces hay que actuar sobre el fluido con un d is p o s it iv oa n á k ¡' , ' , t l ropresentado en la figura 6.17 (páginasiguiente).

mbién,ya quela temperatura

Fig. 6.I z

alreno varla.

conblusión,si la presióndel resortede ajustede la válvulahaccacunrrrtrlt ttido en el condensador,la presiónde condensaciónaumenta. ligura 6.18 muestra que la i(rnde condensaciónactúaen rcntidoinversoal ¡esoftede la lvr¡la.

Una válvulade estrangulación It't'gulador dc presión de r ttnJensac ión1.conlroladapor presión de más aniba, la cntorpecela evacuacióndel líc¡uidocondensadohacia el rccipiente, 1o que tiende a alrnacenar fluido en el condensador.

4o Pr esiónr |isrr rlr ;

que la válvula se abre si Prcsron en el condensador a ser superior a Ia

por el resorte. nrbión, hemos integrado que firga en la válvula tiende a i¡rt cl condensador y, klctrlcrnente,a disminuir la lirin tlc conrlcnsación.

lil hechode retenerel líquido aumentala cn cl condensador zona dc sub-enfriamiento,y colno consccucncialinita la zrrrir utilizlrdlrp:rr:rcotrdctrsar cl vir¡lrl t¡Lrovicnc dc la i nr ¡ r r r l s i tir r . Si lrr zonir tlt' corrlcrts¡tt'irin

I

l,u prcsiritt rt rl ron ensudor tto podrú dcs<'endupor dafutjo ltl 0. u1,,,\1u I t¡i n lrt

l i . ' t 'l , r n t t l t h r u t t t t t t , t

tulor

l'rcsitin cn cl rcciPicltlc ('on cl rcguladordc Prcsión rlc condcnsación,hemos lcsuclto el problema de cilitla cxcesivade la HP, lo (luc está bien Para el cst¿bilizar los de lirnoionamiento compresores. Sin embargo, sólo hemos losuelto la mitad del problema pues no hemos garantizado la suficiente prcsión en la entrada de las válvulasde expansión. En efecto, el regulador de presión de condensación (RPC) crea una zona de submuy cnfriamiento importantepara mantenerla HP. Esto también trae como Fig. 6.19 el enfriar bien consecuencia el líquido y alimentarel recipientecon estelíquido. ( El hechode tenerun recipienteque contienelíquido va a generaruna prcsi.'rrl rr¡' corresponde a la temperatura de este líquido, por tanto una presión baja, ya que el líquido está frío, e insuficiente para alimentar correctamente las válr'ulas de expansión. Es por eso que el dispositivo debe ser completado con una tubería de igualación de presión que une el recipientea la entrada dcl condensador. La tubería de igualación consta de una vírlvula diferencial especial (tarada a !,1 hares) que va a abrirsey dejar pasar los vaporcsdc la impulsión para mantenerla ctr r:l rccil'ricntc. ¡.rlcsiritt lto tltsticlltlc' rlcl tt't i¡ricrrle Asi. l:r ¡r'r'siirtr

pol tlcllirjotlt lr prt sr,,rrrl, ,l,',r rr11ir.rrrt'rtosl,;[ birres. ( ) soa: I'ta.sión rcc i¡tir.'rt lt,

l) r t . \ r ¡ t t h. \ t t t tg¿

1. 4 bur es

Variante

lin ciertas instalacionesdonde el condensadorde aire y el recipientc estr instaladosen el exterior,puedeocurrir que la duraciónde subidaen prcsiirrrr r 0rfanqueseademasiadolargay que el compresorseaparadopor el presoslrrto rcguridadBP. Pnrasolucionaresto,espreferibleinstalarel reguladorde presiónen la entratlrrrl así la subidaen presiónes inmediata(Fig. 6.20.2). condensador;

obstante. para evitar la transmisión del fluido del recipiente haciir r y provocar una avería, es capital instalar una válvula de rctcneiir trc el condensador v el reciniente.

ustedel reguladorde presiónde condensación [y que preveerun manómetroy unirlo a la toma prevista en la válvula.

realizar el ajustedel RPC, es necesario,si la temperaturadel aire exterior rr bastantpfría, crear provisionalmentelas condiciones de caída de presión tl lon.

puede conseguir funcionando con un solo compresor y el máximo ,l ifadores en servicio. La potencia del condensadorllegará a ser demasir te en relación a las necesidades. presión de condensaciónva a nder así; bastará con actuar ¿l poco sobre el tornillo de uslc hasta obtener una HP vcnicnte (por ejemplo, una ¡rcratura de condensación de '( ').

¡llcsi(rn en el recipienteva a tt¡rrsc automáticamente en un Ior' ligoramenteinferior graciasa du lir vrilrttl:trlilcrcncial. Itr'r'irin lt||rl¡r Il' lr l r llr ¡ lll{ li||l ( l( '

l ,l ,tl ,:l a( 'l ( l l ( ) s

ctt cl visor brrlbrr.jus tle lit¡uitlo tlcspuós clolIlPCl. rlcl ir.jrrstc

rii,6 2

debe sc llslo sirrplcnrontca la F¡9.6.2] [clcnci(rn de fluido lo que provocauna bajadadel nivel en el recipiente' crrol condensador, lluy que proceder a un complemento de carga en fluido refrigerantc solucionaresteproblema.

lll corrtlerrs¡rrIrr r|..,r¡rr¡rr'r.ltlirlliigorílicaarrojauna potcttciarlc 100 liW cr ¡llcrta¡lrlerrclrV,)l LW crr¡xrlurciamínima. lirrciorrr¡r l Satricnrlr t¡rreel lluitkrr¡lilizudo cs el Rl34a y que los conrprcsorcs régimcn l4 I -10"Cl,dctcrminelos diámetrosque hay que dar a los tubostl lr doble colunrnaascendentea preveeren la impulsión.

lll regulador de presión de recipiente lix istc un montaje que utiliza rlna segunda válvula Para rcgular la presión en el rccipientede líquido.

línea de líquido

llsta válvula, al conhario que cl RPC, regula la Presiónmás abajo. El resorte actúa en oposición a la presión del rccipiente. Así, una caídade presiónen el rccipiente provoca la abertura do la válvula,y viceversa. I)arael ajustede esteconJunto. sc procedeen tres tiemPos:

Fig. 6.22 Regulación presión condattt,t, t"tt (sistema DanJbss)

L Se cierra la váhula RPR destornillando completamenteel tomillo de ajuste.

2. Se ajustala presiónde condensaciónactuandosobreel RPC' .1. Se ajustael RPR para obteneren el recipienteuna presión infcritlr crr I ltlf I la presiónde condensación.

letulcnoiaactual es la utilización de recipientesde tíquido de tipo vcrticll. lcoipicntesofrecen1aventajade ocuparmenosespacioen el sucloy rodLrc gur'[¡r fluido de la instalaciónfacilitandoel controlde nivel. '.:n ¡nlidl de líouido consta de uno o varios secadorcs dc oarlr¡clro 'unrbilblcs. Ilsl¿inmontadoscon válvulas dc aislanricntua lln tlc nrxlc sin pararla inst¿¡lacitirt. tJrtcortdttckr tlc c(inxr(lrtlettlc los cartuchos tl)l¡rz{rf ir'lnrlcl c¡r¡tlrrldc fluitkr thr'¡rrlcllr o¡rcnrcirirr rlt ns ¡rctrrritr'l:l¡"ilrtlliliz¡tc a-.

l l r r v i s 0 r tlc l i r l i tl0 ilrttielrel eslittlotlel llttit lo t ¡L t cs rll( llil(lil lit s v lt lv t llrr'' l' ('\l)irtsi(!lt asi coltttlsLlllLltllctlllrl. pcfmitccl cicrrc clc la salidadel líquitlo:t catlaparatlit'l l' l.lr clcctlttvltlvtrla

Circulaciónnofmal

mrs

t crrtlirlliigorílica. Al irccionarel interruptor( parada central)) situado en el control dc ttt""l" siguenaspirandoel llrri'l ' 'l' Los compresores clóc(rico.sc cortala electroválvula. lir instalacióny se parande uno en uno por cofteBP' , , r, listaclcctroválvuladebecenarseen casode paradade seguridadde la cetrl|rrl ' elso cleaccionarla paradade urgencta. ., lll cliámetrode la líneade líquido que alimentalas válvulasde expansiónrltl', ' '' para que la velocidaddel líquido peÍnanezcapor debajode I 'rr sLrficiente r¡rr'¡ Más allá de esta velocidad, el riesgo de golpe de ariete al cienc tl' clcr.:troválvulaes demasiadoimportante.

r

Cierrede la vávula

Cierre de la válvula

2 mls frUPTURA

.,t Fis. 6.25 Golpe de ariete

' -E

lnrbiónes orudenteno instalarestatuberíacercade una fuentede calor. sicllt idcalcontinuarel subenfriamiento a lo largo de la líneade líquido y llegar:r I lvLrlade expansióncon una temperaturade líquido lo más baja posible.

¡; f:

ü

ulaciónde la presión de evaporación del evaporador Fig. 6.24 Líneade líquidoy alimentación

llecordemosque el cieffe bruscode una válvuladetienela circulacióndcl lr,¡rrr,h, \ ¡ ¡' É I)rovocauna subida de presión tan importante,al nivel de la válvula, qtlc ir ocasionala rotura de la tubería, de ahí el nombre de {<$olp€ dc :rrrtlt"' (ltig.6.25). l,a normativaeuropeaEN 378 exige la concepciónde instalacionesliil.rrlrr rt' (luc contenganla menor carga posible de fluido Por tanto no sel'í¿ttltzi'rt'tltlr clcgir diámitros para las tuberíasde líquido que den velocidadcsirlltr¡"r" 'l I m/s. .f.ambién, montaje de esta tuberíadebe hacerseutilizando sold¿tdttt lt:r lrr,tlt ; el (lcmperatturade unión del orden de 600"C) Los racoresde cllto*trtt 'l'l"ll cvitarsc pues son menos fiables para garanfizarla hermeticidadtlt l r rr' rtilr liigorífico.

oonseryaciónde los productos perecederosse obtiene, como sabcnl, pero también (y es menos sabido), controlandor, nritandosu temperatura, tcclad.

cl'ccto,los productosalimenticiosse componenen gran parte de aguir ' rvarlos significa mantenerlos en su estado inicial, por tanto guardrr I una cantidadde aguaen los tejidoscelulares.

ptrcs esencial almacenar los productos en un ambiente donde la tas¡ tl rrcrlirdcs compatible.

. l It at re demasiadoseco tenderáa tomar humedadal producto almacenatkr l i l l to, a desecarlo.Un aire demasiadohúmedo favorecerála aparicitintl l l l o.

tempcratulil rerrlitlad,cadaproductonecesitacondicionesde conservación, rrrrclr'ía propias,y el objetivode la instalaciónfrigoríficaes crcar y nranlcn cslls condiciones. i l'it'iirlrrrcnlc

dc la líneadc líquidodebepreferirel caminor.náseorl'r ¡ l, rr'r ' i lil tr.azatlu do trtlJ'rt\ "trt" nlclr0r lríIlrcr0 ¡r0siblctlc cod0s para linritar las ¡ri'r'tlitlits

lt l¡r r'tilnirlrrliirr. r'l ¡rilc sc cnli'ía l¡l conl¿tctocon cl cvalrotirtlot y. si I

( iI t \ ( ( tlr'll( iil t lC,rlls t llllt t t lt c lt t ' t gí : t

||||r||(( ( ( ,r r, ln "t l¡t lr'rrl)('rrllrr st'silÍur¡rol rlcbrrjorlc 0"('.

l )r.ti tl Iti r {1, , uI r 'lllr lc t lt 'l cvr r ¡ r olir t k}fer sliihir slir nlc f ií r t . llt ¡ r nulit r l sc c0llt lt 'nsr

l i t l ¡ l, t h I

( ll tu lt't i.\tit\t \ t h lr t s , t it t t , t t , r t J t ir t s

I'I r'r'at!r0rar¿or (

J-

'l't'nryr:ruluru irttüior "L

lrrncs cmbaladas

0+2

80

Tall

Avcscmbaladas

0+2

80

Talt

( ¿lparazones

0+2

90

6 a]

'omidasencargo

+2 +4

85

8a9

(. !. Bebidas

+6 +8

75

l0 a l

ftesca Itasteleria

+1 +3

80

ó

lirutasy verduras

+6 +8

90

6

Queso

+6 +8

85

Tatl

('únurus.lríus

Iligr0ma'lrin relafiva %t

J

+ Presión evaporación

l,a cantidad de escarcha,por tanto de humedad que el aire va a deposillrt ( rr cv¿rporador,depende de la temperatura de éste último, por tanto (l( lcmperatura de evaporación Si la temperatura de evaporación es muy fría, el depósito de escarclrir" importantey es humedadque e1aire habrá perdido, lo que desecaráel airc En una cámara fría, el grado higrométrico del aire depende de lu tempetút ur a de evapor ación. La ternperaÍula de evaporación a adoptur estd en función de lus condiciones de conservación del produclo a úlmacenar (tabla 6.1). tenemostambitrr r¡ttr lis por eso que, en nueshasinstalacionescentralizadas, rcgularla temperaturade evaporaciónde cadaevaporador. l'ura hacerlo,se utiliza el regulador de presión de evaporación(RPlt))r¡rtl rtt ttltfy conocidopor los frigoristas con e1nombre de válvula depresión t'ott¡t'¡tttt' lil RPE se instala en la salida del evaporadora regular y su funcionatritrll llÉ sicloexplicadoen el capítuloY (Fig.5.11y 5.12). Itooordemosel principio mencionadoen el ejemplo de la figura6.26: l.¡r. , rrtlÉl i¡itt, dc ¿rspl,r, liigorífica mantieneuna presiónequivalentea -15'C en el C6lector r:stlccira la salidadel RPE. l')llcstulr:tlc la vhlvulaactúaen la válvulaen el sentidodcl cierre,lllicltlr¡t.' i¡ctúacn oposición..Laprcsirilttlt' ltspitltti,itt tr,' rlc cvir¡rol.ur:irilr ¡rr.csit!rr ittllucllci¡t ctt lrtitccirilltlcl t'cgttlitdol. rrinHrrr¡l

Fig. 6.26 Regulador de presión de evaporación la figura de arriba se comprendre que, si la presión de evaporirrrr'r

ta" el RPE se abrev evacúael vaoor hacia la asoiraciónde la central.

bién, si la carga térmica en el evaporadordisminuye, la presión bajar-riy r.l li se cenará.Asi, la presiónde evaporación por dcbajotlt.l no descenderájamás

ajustado. del RPE dcntemente,en primer lugar, se determina la temperaturade evaporacirirr ir que puede . Lo hacerseutilizando la tabla 6.1.

pof cjemplosetratade unacámarafría parafrutasy verduras,anotamos: .

Ajustedel termostato deambiente: +6 +8 'C

¡

Hisrometríaa obtener: 90 %

¡

Diferencia de temperaturaentre la temperaturaambiente de la chnrillir fría y la temperaturade evaporación: 6 "C

dctlucc que la temperaturade evaporacióndebe situarseentre 0'C y 2oC. I)llir t\iustcdcl RPE, se puede optar por l"C y hacer una pruebadurantoalgun()s

si¡rritrtlcconsiste rt¡tctircir'ln en unir el manómctroBP a la tonra tlc l¿¡viilvrlrr y t'vl¡totlrrkrr ('r)nrl)rcsor'('s cn sorvicio,actrrarsobrccl tornillo ilc itjrrstcpltr;r ,t

l

c()r'lcs¡.l0lttlicrr lc it lrt lcttt¡rclirlrrlrrrlc l)r('r,rorrrh, r,Vrt¡totACiritt

' (l ¡trtl rtr' i i rI rl r". r , t r l¡ t { r 'lt t t t t t . slt r r( 'lt sr ) ) .

lll irjrrslcscl.ii alilrarlo r iis l:r|tlc, cttiutd0 ll tclllpclNltllll tlt lit elilltitl'llliirr Cstclllolllclll()¡litla vct ilit:rr ,l ill corto dcl tCrmostÍIlo.A¡rtoVOcharCmos rr¡rr.oxitrrc dc la válvula dc oxpansión. lrrrcrrli¡nciotrar.nicnto

lil ltl'li s(rlo será definitivamente ajustado después de algunos diir" 'l' del usuario,pueslas tatrli| |r,'' y en funciónde las observaciones li rrrci()llamicnto adaptadosa todas las situaciones' tlln vakrt'csmediosy no necesariamente

lrirv rlrt' ¡llcvr:clla ¡rosicitirr vcr'licaly con tlolr P¡ttitlits l)iules|||o|||r||||('r;, cltdltvezrlrc r'l rr'lotrorlr'rrccito sovc conrpror.l.lotido cn brtjotúgittrr'r 0tllutl¡t¿t,

rl es unidaal colcctorclcas¡riraciirr Al rtivcldc la ccntlrrl.lrrlulreliirtle irs¡rilación ccntral. Esto colcclor filtros aspirar:it'rrr t[' l, cstrict¡uipadocon uno o dos de In qtrccl fiigoristadct¡cvclillcar rcgularmente el buenestado. Vitdnas

equipadasde un sistemade !r r//,,'r estángeneralmente l.us nucvasinstalaciones permite registfar las temperaturasde las cámaraslrr', t Ittt.rtit.ttcentralizada q.dle ll higrometría. ('onsultar estos datos permite actuar eficazmentepara un buen a.jLr't' \ cvidcntcmente,optimizar la instalaciónfrigorífica.

'l'ubería de aspiración

PERFECTO : Presiones idént¡cas

l)araestatubería,el principal elementoa tomar en cuentaeSla garantíadcl I t t,' I tt,r Esto impiica respetaralgunasreglasen lrr,rlrll'l tlc aceitehacia los compresores. do dimensionadoy de instalación. de tal maneraque la velocitlrr,lrh' l-a tuberíade aspiracióndebeser dimensionada los gasesno seainferior a: . o

3 m/s en las parleshorizontales '7m/s en las partesverticalesmontantes

Fig. 6.28 Verificacióndelfiltro

control de un filtro de aspiraciónse hacemidiendo la pérdida de carga,cs dct ir Iaspresionesmedidasantesy despuésdel filtro.

rlcobservauna diferenciaigual o superiora la presióncorrespondientea I"( ' cr es señalde un filtro obstruido;por lo tanto hay que cambiarlo:r lr ntanómetro, mcjorarel rendimientode la instalación.

Las parteshorizontalestendrán una inclinación de al menos |o/nhacia llt ,, rrltrtl naraoermitir el derramenatural del aceite. Mt ftEB

CámáÍ8sltlás

compf8É0r88 AEFlrec¡ón

Colecurtrpiraciéninftriot Fig.6.27 oonstandc un sifíln y lit ttnitinitl l,irs sulidirstlc krs cvaporatlorcs sc lt¡tt:cprlrilrrilllt. rts¡tit:tr'irin

ltig. ó.29 tl,t¡únritin

l l l c o lcclo ltlc r r s¡lilircitirr tlc ll tcrrllrl irrclL ryLcrnc s c llo rr¡¡rrlc rlo lx r c o n rl)r'. ¡, 1 crry:rlcalizucitin tlcbcgaurrtizlrlcl rclonrodcl accitclr los i onr¡rlt'sorcs.

()llst'r'r'ct¡ue t'l lrrlr,,rll r¡,rr,rl,rr rorr rlt. ¡rtestirncslit eolrcellltlol ) i tI:t l)itlot¡ue ¡rrrtrl:rl;rrrrr.rr'r l,r lrr'rIII I rrltreitilt tlc líqtritkr. lllrlo

Lu itstuciaconsistc en preverun picadocon un tuboprolongirtlo hlstacl lirrrrl, ' ,1, tubo horizontaldel colectorparaaspirarel aceiteque estáab.Uo.

Vtilvulas tlc lislrnrr.rto :,olr rrrrlis¡rerrsablcs para ascgur¿tria conlirtr¡r l¡rrI It'tvicio tlurilttc lir irrlcrrt.lrcliltel ul compresor.

lis nruy importanteque el colectorestébien de nivel para que la rcparticr.r,,1,t acciteseaidénticaen todoslos comoresores.

Rcintegracióndel aceitea partir del separador

( ) l ) t( :,{

hacia la aspiraciónde la ccntralsc l l i l c t' lrl lclornode aceitedel separador r¡rtrclcctroválr,ula.

Igualación del nivel de aceite La centralfrigorífica clásicase componede compresores idénticosinstalir,l,, ,rt mismonivel. Los cárterescomunicana través de un tubo de igualaciónde nivel tl, ,rr,' diámetropara permitir el pasodel vapor en su parte superior Esta condiciónes necesariapara igualar la presiónde los cárteresy palir rtrr , I nivel de aceiteseacomún en todos los compresores.

t' l :l

listirclcctroválvulaestácer¡adasi los compresores estánen paro. Su abcrlurrr :tida a las condicionesde un compresoren servicio v una ten.lpcrirlu r de separador superiora 35'C

objctivo de este dispositivo es evitar enviar (hacia la aspiracitirrtlt npresores)fluido líquido que acidentalmentese hubiesecondenslrtlo, r radorduranteel tiempo de paradade la central.

Así, si en un momentodadoun compresorrecibemásaceiteQu€los otros.r' t. rr,' puesel aceiteserárepartidoal conjuntode los comprc.,,', tendráconsecuencias

Fig. 6.30 lgualación del nivel de aceite

El dispositivode igualaciónde nivel de aceitees generalmente complcliri|.'¡',,rrir tubo de pequeño diámetro que une los cárlerespor aniba. El papel de este segundo tubo es garantizarla igualación de presión de ' los cárteres. Es el principio de los vasoscomunicantes, si presión la es conrúnen los diferentescárlerel nivcl l¡nrtrión,y cso inclusosi cl tubo clc i ¡ l u r r lirirtittr lc nivclcsliillcrrotlc rrceilc.

-tIn

t.t

,t ,

Fig.6.32

ruecilccalienteinyectadoen el colector de aspiraciónrecalictrtacl v:rl)( de impulsiónexcesivas. 'tlc ¡rrovocartempsraturas solucionaresteproblema,se aconsejainyectarel aceitcio más lcjos ¡lrsi l¡t tcnlral. Si no, hay que preveeruna válvula de expansi<in tlc irrycccirirrp rlt'¡1er' los oomprcsorcs. It'¡tt¡¡tlc t'r)nll'rtl tlc ¡rcoitc

s ls l( '

\t.titttt'ttlI') (l'¡.\.Ó.-l'i'lt(i.t:¡tt,t (fr'( (flflll)ltlc nivcltlc ltccilclttllolttrilico cttyrtlitttcitins1¡¡¡l¡¡l'rr1, do clctnr:ntos sc conlponctle rrrrconjrrrrto lrslctlis¡rosilivo tlcl nivcldo accltctlc cadacomprcsor. :r lir rcgrrlacititt en el equipamientode cadacálter con un reguladortlc r"' ' I clcscansa lrl ¡rrirrci¡.rio (lue so cncilrgade restablecerel nivel por inyeccionesde aceitecadavcz (lrr' '

si t.l ittcllr' ,Il'r ll('l , l lrrlro.es tvit,.urttkllllttii¡ lrls olfos (ollll)tes(]l(,' lr,¡lttlltrlot; Asi. cl rrivcl tle ;rttrlc ctt r'l r ;r lcr rr(tlnr(lr:isttbit prtt cllcilllit tlcl bottlc tlcl ltllro

lislr: sistclrrirlicrrr.llr rt.llrr¡rrtlt.¡xrtlel scr utilizado coll cotttplcsorcstlc lt¡lttrtrr, rr nivclcs tlilclclttcs. tlilelcntcsc instalrrrlos

nrecsat'i<1.

M antenimiento

l.os rcguladorcsde nivel son alimentadosen aceitea travésde un filtro y ll l) rrltt tlc un rccipientecomún situadoen un nivel más alto que recibe el accil, ,1,I scllllr¿l0or. l,slc rccipientecomúnes purgadode gaseshaciala tuberíade aspiracióna tr '" tlc una válvula tarada que permite mantener el recipiente a una l)r( rr'rl ligcrrnrentesuperiora la de los cárteres.

lil hccho de utilizar el mismo aceite para todos los compresoresplitrlleir( I de la calidaddel aceite. ¡r'oblcmadel mantenimiento

l.Lr purga de gases del recipiente permite purificar el aceite y blrirrr "rr tcnrDoratura:su viscosidades así llevada a las condicionesexigidas prrr'rlrr correctade los compresores. Iubrifrcación

lin clbcto, si el aceitellega a ser ácido, el conjuntode los compresorcscsl¡l , tr ligro. Por tanto hay que vigilar el buen funcionamientode la instalacirlrrI )rtarunasolucióna todaderiva. puntosa vigilar sonlos siguientes: . la temperaturade impulsión, o

la cantidadde humedaddel fluido refrigerante,

o

la ausenciade incondensables,

.

la acidezdel aceite.

nrodo preventivo, es bueno preveer cambiar una vez al año los filtros y l,r:

EJERCICIOS ,6.1

ladorde nivelde ace¡te

preventivode una inslrtlrttr,rt lmagineque ustedse encargadel mantenimiento ¡r que debe eleclLrrtr las operaciones Dé una lista de frigorífica centralizada. .

una vez por semana,

.

una vez por mes,

.

una vez por semestre,

o

una vez al año.

Fig. 6.33 Controldel nivelde aceite l,a ligura 6.32 de Ia páginaanteriorilustrael conjuntodel sistematlc t rtlr"l ¡| i t¡ttt tttr, ltte irccitc.Observamosla existenciade un tubo de igualaciónde presit'rrr el dcll'llll( r"r rlllll Esta condiciónes indispensablepara garantiz.ar r.cguladorcs. para llrr { \r r " rit evitar pero también tlcl accilc ¿tcatla abcrtt¡radcl regulador, lr t'ci l c cl l t t t t o dc los c o n l D fc s o t' c s . lrsl l r sct iunr lit r t ¡ lr ' iir t t r.' s o b l e tl i tl ¡t ¡.' .ti te i l tsl tl l rl l r' r ' ,rrl l l r' l P i {l r) l }l ( \' l ' .l o , rr r' l l¡ p

r r lllt : r r . nr lr r ll/ nt l¡ t Yl Pt r xlr r t . r iirhur

:t2lt

CAPÍTULO VII

COMPLEMENTOSSOBRELOS FLUIDOS

Drulill0 b¡¡lr d¡l lrle

, ,¡A¡e¡r,'.

|¡l s'l '(')R l (l o nrr'rlrot iettlllito ol)sorvó lil cvoluci(')lld cl agt r jclo t lc t t zoll, r hltt t ct t t t st it t it t lot ¡ t t r ' lt r t rlcl ¡xrlo sur. Los obscrv¿ldofcs dcscubicttocrl llt rtlttlirslt't¡t tlur¿lttctodo el decenio. 0grandadopt ogrcsivtttttctttc

lirt los añosll{}.

de la capade ozonoparanucstlaplolc((l(rll l'cniondoen oucntala irnportancia 0ontralos efectosnocivos de los rayos ultravioletasdel sol, una invcsligll(t,'tr ralelafue llevadaa cabo para determinarla causadel porquédcsit¡tttccct rl't Los resultadosde esta investigaciónrevelaronla presenciadc clolo tlt lrt como la principal causade destruccióndel ozono. Dartir de ahí, todos los fluidos que contienen cloro fueron cuestiorlittkrs. l l itocolo de Montreal de septiembrede 1987 acabó con la decisir'rntle lr¡ irninaciónprogresiva,a escalaplanetaria,del productoa basede cloro' lislc lrrc oasode la familia de los clorofluocarbono(CFC).

r industriadel ffío, que utilizaba (y utiliza aún) los CFC (Rll' Rlz' l{ll' l38l, Rl14, R500, R502), se vio afectadapor estadecisión Fueron inicirrtlos os de investigaciónpara la construcciónde nuevas instalacioltcst¡ttt )nasencon otros tipos de fluidos. Inicialmente,el protocolo dc Mrrrllrt¡tl una disminuciónprogresivaparallegar,despuésdel año 2000,a la ¡litlrttli tiva de la oroducción de 1osCFC.

icntras unos investigadores trabajaban sobre la capa de ozono, ollos s(' del efecto invemaderoy de las causast¡ttt' de las consecuencias tribuían a su desarrollo. Aquí también, los cFC figuraban entre los llLlithrs

es.

observacionessuscitaronel deseode adelantarel plazo límite para stl¡rtittttt' CFC. Así, otras reuniones (Londres, Copenhague...)frjaron el lln tlc lrr t". Este corto plazo plantcti tttt Lucciónoara e1 31 de diciembre de 1994 blema pues los fluidos de sustitución no estaban aún listos pirrir llr a gran escala,o bien no salidosdel laboratorio.Esto acabticoll nercialización de CFC. anunciode la escasez

nrbién, muchas instalaciones frigoríficas eran demasiado recictltcs ¡tlttlt ificarlas, por culpa de los costesdemasiadoimportantes. Se plantcó cllloll( cs

cuestión: siguiente

hacer para seguir exPlotando las instalacionescon Rl2, R502, cl c.. ndo esosfluidos seanescasos? ,li.ls

lr?tl

t ) lr l¡ r hk l l. l¡ l) ll¡ t r H( l l t l l r l i '

(lc Kyoto (dicicrrbrc clo 1997) cuyo objctivo crrr lctlt¡cir cl tli(frr cl ¡rr.otor.rrlo cn( r c lir sc( ¡ llcsll pr olt ibicir it(tlelit lilivll( l( lir cr onadopt adas. s i l tvcr.rr¡rr l, .rrrrr,r.r . vr r cglas pr 'ollt eslvil r lf ) , u¡ r itt lislt lit lt lcit ill sl rrIIrri r I o, , , |, , Illr I r r r ilit rll( 'lr ( 'N pir r lif ( lcl. 1l/ l2l2( X) (con r ir r r lr 'lll l( 'r l ¡ r llr lir ( l( 'll/ l/ 1000 Irr¡rr,xl tt, ' : t ?t ol, r ol( t t lf lt ll( lt nl {: r ll Vll O it llll) lllllli) t f oH

ctttlt¡rt t Cs rlc llt sllt t t rk rsllo illllc llilz irrl" n ü tllir c l i t dc lllizltl tttCzclas l.l r s0 l U c i i r llr tl sotrroOl ozollo(lllc llo ColllIll)tr\' Sr:tratadc llrritlossin aCCión rlc tlcslr¡Itr.icitin. clclplaneta. (o l)()c())al t'ccalcntamicnto cxlsl(rrl' l slirsrttczolastotnaríanel lugar del Rl2, R502," en las instalaciones mientrasduren' ¡rrr':rpcrnritirscguirrentabilizándolas .'r 'rr'r lrsllrsolucitlncxige que la instalación,una vez converlidaal nuevo fluido' de la mismamanera,es decir: t orrr¡rortánclose - misma temperaturade evaporación'

i,,'" ,1, ¡,,r',,,¡r lo,,ttttt'vttslluirlr¡srle sllsliluri¿)n:krs ll li( '. ¡rcliorkrtllrrrsilor rtliLnl(r l( tttt(xlIt¡[tttto ¡tcttttitctlistinguir tltts ti¡r0s dc rlczt lirs: l;tr' lil corn¡.t0r'llr lttczclas:rzcrilr o¡l:tsy lls nrr'ztllts tto azcótropas.'-'

Mr:zclasazetitropas: como un flrtitlo¡rttro.Sr listctipo de mezclatienela paficularidadde comportarse hr presión permanececonstantedurante el cambio de faso, la tcl))llcrlllllril idénticasen cstadolít¡rritl,r¡ bién.Las proporcionesde la mezclapermanecen

estadogaseoso.

- rnismaPotenciafrigorífica,

Mezcla no azeótropa

Mezcla azeótropa

- mismaPotenciaabsorbida.

R502

LAS MEZCLAS de dos o tres fluidos Segúnel caso'se den.'t"''''ttt l,ls mczclasson componentes fluidos) Lt" nrczcla binaria lpara dos fluidos), o mezcla ternaria (para tres cx¡rcrienciashan lievado a los investigadoresa preferir las mezclasternan¿rs. ('ada mezcla está destinadaa reemplazarun CFC' La tabla siguientc rr.'' 'lrr "l ll llgunas mezclas temarias(r)propuestaspor "Dupont ¿" ¡srn6u¡5rr v Alochem". Tabla 7.1 CONVERSIÓNDE LAS INSTALACIONES EXISTENTES l- luldo

ODP GIl/P

R12

R502

DUPONT

ODP GT4/P

3,06

o.o5 R409A (FXs6) R22/R124/R142b0,.tt

0,28 4,02

0,02 R4o2A (HP|o) R22/R125/R290 0,63

0.t)t() R408A (FX|0) R22/R125/R113a 0 7-\

designaciónASHRE las clasificaen la seriede los 500. El R502es sin dutlr cl po más conocidopor los frigoristas.

ezclasno azeótropas: fluido que componela mezclatiene su propio punto de ebullición.Asi. el el Rl24 a -12,1"C,etc. 2 hiervea -40,8'C bajo presiónatmosférica,

it lrt t Así, por ejemplo,si tenemosuna instalacióncon R12 y queremos convcl'l r l r¡ lirblanos da la posibilidadde elegir entreel R401A y el R409A, sabicrttl,'¡rr" unaprelerencia' no permitesubrayar cx¡rclicrtciit lilltilrrrl,' r lisl¿rsrnczclasson llal¡adas "lluidos de transición" Su uso estlt

r,,

3ll(l

l | l¡r

t r l r l i t l r . t i t ¡ t \( . f( ' !ltl) l| | l( r I

lr tsr .le ' ¡ t¡ r ' ttlo so trl ¡rl (rl rl rr"rl ¡l r'l fl l l (l

l )k l rl l l k r l .n ¡ l )n tn É¡l n ll rl ¡'

Líquidoinicial 50 o/ode R22 50 o/ode R124 Fig. 7.1

ELF ATOCHEM ODI' GWl'

0,03 R401A (MP39) R22/R124/R152a 0,22

I

Líquido inicial 4B,B% de R22 5 1 , 2% d e R 11 5

Mezcla de sustitución

OCTUAI

Vapor 60 o/ode R22 40 ok de R124

Vapor 48,Bo/ode R22 51,2 % de R115

i I

ol caso de una mezcla no azeótropacompuestapor estos dos fluitlos. se rva que el fluido más volátil se evaporamás rápidamente(el R22 cn ttttcstro lrrt ). Esto provocauna modificaciónde la mezcla durantc la cvaporacit'rtr. y ¡ ic:t erl lllezclit fasc líquida unlt o, tendremosuna mezclapobreen R22 en la ( 'o I l r ( ). s l i r \ r ¡ tfzt l r tsct¡ r l i cn cn I1 2 2 . su d u r a ci ti n tl c tl ti l i zl tci ti r ltl c tcl i i g ct l tttl c vi l Pcl r ( sti i l i ¡ l r r t l r :rr L r , l."r r t¡ r r ttii itr tt r l c csl c ú l l i r l l r co n to l ¡ tl . cs tl cci t l t¡ ci i t e l l 0 l {) , N o ¡ ¡ l r 'ú l r ¡ ,¡ o ¡ r r l r r l r r rr l l r r ti ¡ ¡ 'tt l i ti ty,o r ¡ ttt'r i ¡ '.r i l i ci t "sr . tttr xl i l i cr tr l r Ir r 0 l t' l r t r 'Irt¡| I tctorr '' . l l / , , , r l t ', 1 r , , l l ,r l l l l l r t l l l t l l l l l l r l l l ( l i ti t I lJal Vll (:{nllltl.rlllnll[¡n r'¡r¡l¡lolt,F llllltloh

l{.),)en l¡rl)tscvitptlr. tlc las nrczeIr " Lrr ligrrra7,1 d0 la páginaarrtoriormuestracl comport¿lnlic[to (rr lrl Irr oilsclv¡ci(rndc csta figura permite pensarque, si dcjanrosuna lugll fxrrnlxrtadc Ia dcrecha,las proporcionesde la mezclarestanteen la bombolt;r' trr Es en efecto lo que ocurre:la figura 7 2 porc s¡ gviclsnci¡r' 'lr rr rrrotlilicat'sc. ( o||rport¿lt1'ticnto. , I rrrsUna f'ugade una duración dada,la mezclade la bombona se ha modific¡i l,' rr nlovccho del fluido menos volátil. Si la fuga continúa, las proporctott. "' total del fluido. en valoresque seconservanhastala evaporación ist¡rSrlizan Mezcla no azeótropa

-

t,,t .'I

|

ffi

--------->

Llqu¡do 50o/ode R22 50%de Rl24

Mástarde

______>

Líquido 40% de R22 60%de R124

listc hccho nos permite deducirque, en un circuito frigorífico cargadototr rttti rrrczcla,una fuga en fase gaseosaprovocaráuna modificaciónde la ntczclrrr¡lk' cn el circuito. rrrroda .' ,¡ttr 'l'[¡lrbión,podemos sacar la siguienteconclusiónsobre las instalaciorrt lilneionancon una mezcla: La carga en fluido debe hacerse obligatoriamente en.fasc li'¡ultlí l) para estar seguros de tener las buenasproporciones en d rir' ull frigoríJico. Lha instalación que h4 tenido algunasfugas en fase gas(t's't I t" ll el riesgo de funcionar mal.Q) A veces será necesario n'rm¡tlt;tlt completamente el fluido reftigerante.

lrlLrl'rtL Los virlotcs sobto cl comportamiento de la mezcla no azeóhopa son d¡t|rrs il llittt sitkt rctlotrtlcatlos¡'raralircilitar Ia explicación' L'.jcrrr¡rlo. (, t I lrIt ti¡s pro ¡rotciot r est lc t ir |llc z c lit s c nr x lilic a¡ c r l l l t l r , ¡ r l t l f ( ) l l l l ) o l l r 'l l l ( .l r r tt r ¡ r '. 'l '¡ i ¡ l I t r[ , ltttist[,] ¡ It|(.Ilo {lf llt lf t ] llx . |1t l t it r lc c v r t pot ir r ' ir i r t' l I r ¡ r t v o t 't t ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ l i ¡ i ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ 1 l¡r¡r1r I l r l q ilt lr lli( ic lllc lll¡ llx ' r r l 'r 'l " t l {l u l I v u l t ( l l ( l {r l ' ¡rrr, rr rirry r'otIo t'rttt¡c c t t |. t t t ' itt tl lllt

Vapor 53oAde R22 47okde R124

Vapor 57'/ode R22 43%de R124

6-

1: I tl

ffi

Líquido 30Yode R22 70Yode R'124

permanece constante) (lapresión en la bombona

Vapor 60okde R22 de R124 4Oo/o

.-fr\<=[.','-;j-] fÍ;',.-',1

Fig.7.2

2)

y de 50'7i' i una bombona(que contieneuna mezcla compuestade 507" de R22 de la nleucllt c R124) es abierta al aire libre, la temperaturade evaporación v se estabilizaal¡ededorde -33"C.

VaPor 53% de R 2.' , 47'/o de R t l

Vapor 57o/ode R22 43o/.de R124 -..1::-

Mástarde

entre-40,8y -12,1"C' de la mezclava a situarse ebullición

Mezcla no azeótropa

Vapor 60%de R22 40%de R124

*sl-, . : rl /

pro¡torci(rrr Y tlt'l dc clrttllr,l|,rt,l.' tltt;tllr,.u..lit tlo ltzttilrtrpit,dcpcntlc dr: la lil ¡rrrrtt,, pt¡nl()dc chrlllit iirll rle t lttLt llttit|rrt¡ttela colnponc ' R22 (punlo da chttllit ii¡tt ,t Así, por ejenrplo, si tllta Ilczcla está compuesta de t lt' I atm' -l2,1"C), cl ¡'rLtttlo I t m: -40,8"C) y de R124 (punto de ebullición a

Mástarde

Más tarde

l ,l

ka,"*\fJ I -28'C X

Líqu¡do 40%de R22 60%de R124

Liquido 50% de R22 50% de R124

Líqu¡do 30% de R22 70o/ode R124

Fig.7.3

el punto (le la mezcla se componede 40oAde R22 y de 60oh de R124' llición bajo la mismapresiónserá-31oC' pcrtrallccc consideramosel ejemplo de la figura 7'3 donde la presión c()l aumclltar a , observamosque la temperaturade evaporacióntiende nlodificaciónde la mezcla.

ll¡lltlltlir subida de la temperatura de ebullición a presión constantecs lizamientode la mezcla' Ulla l) lc/ c lil dctluce que el evaporador de una instalación cargada c0n de evaporaclon' de su temperatura :ionarácon deslizamiento

ttl t' 'l i r r l 'r ,r r , 1 ,|, r t¡ l r 'r l ¡ 'o l t¡ ts¡ r to ¡ l i ctl i ttl csl i ¡ l e s to l l to l ¡ t ttti ts¡ tttl o l e ctl l l tt tI e l ttl i t L r tttt¡ tttttt ( 's ( l r r l r i (l i !'o ( l ( ( \l r l l l ( r r ¡ tl i cl tci i r tt t ttvl t t t¡ tr '¡ r 'l l ts. ¡ l t l l ¡ s r ,l ¡ t' l t'vtl ., r l tr ¡ t l r t', S¡¡ lrl, rrl,,

ol ,r,r

tobrék¡r lhrltltt¡ Vll Corrrplrrrrrrllt,r

i ti i ll

lt (llle lrrr lir lcali tllltl.cl dcslizamicrtlt)cs lllcllos llllport¿l11to tn r' l ci cttt¡tl o ¡l ttcs ' l:r inyccción tlc liquido es pcrln ltcntc y lit rrrczcl l t sc scpi l l ' l l . l )l rL cl cr ir¡xrtittltrr. nrenosdc sus proporcionesiniciales.

lrl lt . t l)7 ('c s l r r i rr r ( / ' rl , rr I l { t ' , l { l . l \ / l t l . ] - 1 ltrl c s l l r l r t l l: r s r s l i l r ¡ rlrr l l { . 1 .r' ' r rl . r t t ¡rlic itioct t c stl t ' t I r r r ¡ r r I r .r,or rrr¡ S r ¡r l c s l i z ¿ t n t i c nt ltco l c n l l ) o r ¿ r l urrtl lr, 0 l l l r r r r r ",, rlc7 . 2 " (' . f il f t 4 0 4 A c s r r r i ¡r r e z e l rrrl c l t l - l . l l l l 1 . l 2 5/ R l 3 4 a d c s t i n a d ua s u s l i l t ¡ iirr l l { \ 0 ' \ (lc tcnrl)cr¡tur'¿ srrclcslizamicnto a I ,013baresesde 0,9 "C.

con R409A(FX56) Func¡onamiento

TLtblu7.2

Algunosfluidos de transición Designación ASHK4E

@ a presiónconstarrl' de temperatura Ejemplode deslizamiento

Fig.7.4

R4O]A R4O2A R4O9A R4O8A

Nombre denominación

MP39 HPSO FX56 FX]O

Deslizam. SusÍiluye .C

4,9 0,9 7,9 0,5

RI2 R502 Rl2 R502

despreciable compuesto cn un 50",,rlr lil R410Aesunamezclade deslizamiento y para 50% de R125. Es un firme candidato sustituiral Il22 er l;r R32 de acondicionamiento del aire. Cada vez más fabricunlcsrl, splicaciones limatizadores lo prefierenal R407C(véasecapítulo1).

I l,a figura 7.4 muestrael deslizamientode temperaturaen un evapora(l{rr 'rrl pórdiia de carga casi nula, alimentadocon R409A (FX56) Si el evapotrr'l"t T E MP E R A TU R AD E B U R B U JAY D E R OC IO impoÍante' menos será deslizamiento el carga, pérdida de una ¡rrcsenta Al contrario que los fluidos puros (en los cuales a cada valor clc ¡rlcsi,r .|.ambién,lasmezclaspropuestasporlosproductoresdefluidosrefrigera|lt(':..|'|| de una temperaturade ebullición),con las mezclashay que asocirrrtk,r gcneralmentede tipo ternaria,lo que limita el deslizamiento' peraturas por valor de presión. rrrr't por l:n el diagramaentálpicode una mezcla,el deslizamientose traducc La temperatura de burbuja: Si calentamosa presiónconstanteuna nrczcl inolinaciónde los isotermosen la zonade cambiode estado' cn estado líquido, se llega a alcanzaruna temperaturadonde apar-ccc|l puros. fluidos los con caso primeraburbuja de vapor.Estatemperatura es el es llamadaTEMPERATUI{A l)l' No son confundidoscon las isóbarascomo I]URBUJA. l,a figura 7.5 pone en evidenciaestaparticularidadde las mezclas' l,a temper¿tura de rocío: Si enfriamosa presiónconstanteuna nrczclrrr'l bar Mezcla : Fx56 ; MP39 ; etc. Flu¡do puto : R12 ; R22 ; R134a cstadogaseoso,alcanzamos una temperatura dondese forma un¡ ¡rrinrcrrg l; dc Iíquido.Estatemperatura es llamadaTEMPERATURA DE RO('lO.

(l( tlcslizamiento a una presióndadase¡ápuesla difcrcnciacntrc la tcnrpcnllrrrir y ¡ la lemperatura de rocío. Estas tcmpcrrturas sou lcítlus rcspcctivirnrt'n .iir y a la derechade la curuade saturación(Fig. 7.ó). izqrricrda

gql

Vl l ( i r r l r r ¡ r l o r r r o r kl rbr ¡ l ) r r l l ¡ l l i ¡ tr l ( l l

illllr

( ' ( ) N Sl ,l ( ' lIl ,:N ( ' lAS l ) l ,l l ,A M OI) l l ,' l ( ' A( ' l ( ) N I) I.]IJN AM E,¿ C L A

Mezcla : FX56

/,()uó ocurrc crt r¡r t irt uikr liigoríllco que f-uncionaool.l tllla ltlczcl¡t sl I t son modificadas? l)Ioporcioncsdc srrsctttu¡.tottcrrtcs

l)ara respondera esta cuestión, vamos a considerarun circuito fiigorilicrt citrll;r,1

con R407C.

ljste fluido se compone de R32, R125 y de Rl34a. Sustituyeal I{21 trr lrr oplicacionesde climatización.

4 3 ,1

La tablapermiteobservarquc, cttltL hr tres componentesdel R407(', cs t' Rl34a el que genera la nlis lrrr presión.

Los componentesdel R407C

kJ/ks

Tunpt't

Entalpía

FluidoR407C

%

R32

23

il'( '

Rt25

25

l( ) '(

R|34.1

52

-t,(

d¡dafr¡o

Fig.7.6 It)jemplo: ¡lr' una temper¿rttrrrr lll FX5ó bajo una presión de 4 bares absolutos presenta oC y una temperaturade rocío de 9oC' burbuja de 1,4 lll deslizamientotiene un valor de:

Las curvas ilustradasen la ligull /. muestran la evolución dc l¿t lllzir presión/temperaturaen función (l!' ll variación de |a mezd,a.

presión / temperatara

Lastablasdelasmezclasconstandeunacolumnaparalatemperaturadclltrrl'tt¡rt y de otra para la temperaturade rocio' de expansióntlel" "r't lis imporlantesubrayarque el recalentamientode la váh'ula np.""Ldo a partir dé la temperaturade rocío (véaseFig' 7'4) Tqblq 7.3

R4O9A P dbsolufa

2 .i 5

'abla de saturación T burbuja -34.4 -t7,9 -7

Liquido sa¡urado Densidad Entalpía ke/dm3

t,405 t,358 t,32ó 1,299 t,).77

T rocío

H/kg

161,1 t79,3 t9 t,¿l 201.7 ) t0.I

-26,3 -10 0.7

Dldrlrlg L¡r Urts¡ del hlrl

ks/m3

k.l/kt

4,885 9,354 l _t.7-l

.r,\7,.,

'

o

la curva A correspondc mezclarica en Rl34a.

o

a la rrtczc la curva B corresponde nomal del R407C.

.

la curva C correspondclt tttl mezclapobreen Rl34a.

t¡n

Se refleja que a una tctrpcratttt'tttllttl un empobrecimicnto on l{ l.l'l tt provocaun aumclttotlc la ptosit'rlt; cn I{ l34a pttttlttcec enriquecimicnto cf-cctocontrar¡o.

¡,o Pn¡lónInrl Itu "

l.t

l,lstir¡rur'1 icrrlllidirtltlc lits nrezelrrstt rzcrilro¡lirs¡rttctlt'¡rlrrrtlcrrt¡rrrrlrlr'rn

lc|ll0H |1r)lrr€krHflr¡kl,F trllP,Vll {Juttt¡tlctt

i Il

('r loscircuitosquc utilizitttcslctil)odr:Ilttido. lrrrclcclo, tlos casospucdcnpresentarse:

Vigila l r ei ur k . l u l r ,l r r ¡ r c t'r tl urdc ¿ ¡ c v a¡ r or ac i r i ndc l l t4l ) 7( ,

l. trnalirga en fasegaseosafavorecela salidade los componclltosÍnásvtll;ilrl' (l{12, R 125)y dejaen el circuitouna mezclarica en R134a-

l' ll c o lt s lru cl o M r l l s l l l t l s l l l l ¡ r ¡ r r r c s (¿ ¡ t p ¡ Í r t o U ¡ d i s ¡ . r ¡ s i 1 i vl )¡ ¿ l ¡ l( , ¡ ¡ l r ( r l le lr lr¡rtírrlcz;rtlc Ia r¡ozcla R407Clcn las inslrrlrrciont. l)cÜ)r¿uronto¡llcn ,1 clinratizacirilr.

r ' tr por un complementode s¿¡¡1' J. Lrnafuga en faselíquidaha sido compensada firscvapor,lo que ha provocadola disminuciónen R134ade la mezcla.

llstcsistemacstárcpresentadoesquemáticamente en la figura 7.9.

l)ol poco que estosincidentesse repitan,el circuito acabapor funcionarcor' .'r' lluido que no tienenadamás en comúncon el R407C:las presionesde aspitrr'"'rr de evaporacióny de condellsrr' y tlc irnpulsiónhan cambiado,las temperaturas " 'rr lr que influyen sol'r' y otras características latente tirmbién,así como el calor clicienciafrigoríficade la instalación.

A Ia salidadel compresor,se derivauna paÍe de los gasesinrpulsatlrslrrt.i;rrr clr¡biadordondese condensa.

( lonsecuencias: rrl'' l'ln el caso de una mezcla pobre en Rl34a, las presionesde funcion¿rllrr' rrr'rlr'l ¡ruedenllegara ser excesivas,anastrandoasí la intensidadabsorbidapor cl parada de seguritlrr'l la y provocando tlel compresorhaciavaloresinsoporlables 'l' la instalación. Si no, es la seguridadde temperaturade impulsióno el presostatode scg'r'"l't'l llP ouienesla cortanantes.

Mezclapobre en Rl 34a

suben Laspresiones

Fig.7.8

En el caso de una mezcla demasia¡loI k rt rrl,' de funcionltttrr' en R134a,las presiones disminuyen. La instalación puedc ',, ¡'rrtt funcionando pero la tempcr¿lttllir ,1, evaporaciónllega a ser incompatiblc,,'rr I'r aplicacióndel circuito.

la parte baja del cambiador (punto A), se mide la temperaturadel líquido t¡rrt inrcntael capilar. temperatu¡aes transmitidaal calculadorque la toma como referencia.

En los dos casos, será neccsirlr,rl,r intervenciónde un técnico quc rcslilrrrr'rlll carga completa en R407C paril (lrrt Ll instalaciónpuedafuncionarde nuct't'.

líquido HP es expandidoa lo largo del capilary alimentael cambiatlorcr el nto B.

Este rápido análisis sobre lqs ¡j¡51'. rlr llil'r'rrlr'rt" disfunciónde las instalacioncs no ill( .'lr..lxl cargadas con un fluido demuestra el interés del conlrol rl¡' le calidad del fluido en estetipo tlc t itlr¡rt"

culculadordeterminala temperaturateórica de evaporacióna partir tlt. l:r rl)cr¿¡tura A y de la presiónB.

,h entrela presióny llt tcttt¡rr't:tlrrr'r haccrsecontrolandola coherencia llsto ¡.ructlc cvirporitcitin.

it :

Fig 7.9

l) hl¡ r lt k r lnt l, t lx nh t lr r l l r l r l

cl puntoB, se mide la presióny la temperatura del líquido quc salctlcl cl¡rilil s()ntransm il idosal calculador.

lcn)pcratura teóricaasí determinadaes corrparadacnsoguitlaa lu lcrrr¡rcr.irlr cvrrporación nrcdidaen el punto B.

i t'l cirlculirrIr ( onslitlÍl una dif'cr.cnciadcln¡siado I ¡ lt l) or lilt llc cn lr e eslit s ( l( ) s l tl )r' r¡tl l tntr ;r (( r iI t ¡ t I nit scñt t l ¡ r it f it ¿t lct ll||.lt l Us t I . i( ) 0 ¡ t elí r r t lilet l: ll \ . l( . r l ottti rl i urrrr rlr l, r t t l, , l¡ r lr r liilr . ( llr r r r lor r or r kr ¡

(.1

coN vttltsl('lttl llu u NA INS'l'^Lnt' It'lttl ( 'onvorsi{¡lr al f'X56 dc una inslalaciónque funcionacon ll l2' cxisl' rrt' lll objctivoclcostaoperaciónes prolongarla duracón_deuna instalación rrrir;,ill¿iclola fcchade paradade la fabricacióndel R12' lislc tral'rirjosólo es rentablesi estainstalacióntieneun buen funcionamicrrl.'' "r' que cl ¡rrrrtt eI tt l2 y nu ,upon" modificacionesimportantes'Esto es como decir pr"vio a todo proyecto de conversiónes la realizaciónde un estudio' Si cl rosuhadodel estudioes la conversión,sonposiblesdos tiposde fluidos: o o

ilr' ,'" Una mezclacompatiblecon los diferentestipos de aceitesfiigor encontrados(eiemPlo:el FX56)' rr(t ll' Una mezclaque exige reemplazarel aceitedel compresorpor ull de tipo alquilbencénico(ejemplo:el MP39)'

Itrocedimiento: MP39 t .' ' 'tir lil cjemplosiguientees el del FX56, pero el procedimientopara el el aceite' idóntico:habráque reemplazar

Fig. 7.10 Cargaconunamezcla

Ajuste la válvula de expansión y el conjunto de la instalacióntenicnrkrt' cuentalas anotaciones hechascon el Rl2.

l)Verifiquelaausenciadefugasyprocederaunaanotacióndelfunciol-litlltl,'tt|.1 Establezca una anotación completa del conjunto de los parámctros con R I 2 . dc la instalación consérvdloscomo referencia. - Presionesde aspiracióne impulsión, - Temperaturasde aspiracióny de impulsión,

EJERCICIOS

- Intensidadabsorbidapor el motor del compresor, - Temperaturadel medio enfriado (cámarafria, vitrina, etc )'

7.1

2) Extraigauna muestrade aceitey procedaa tealizar un-análisisde acitltz l rk'

Acabade realizaruna conversiónal FX56 y estálisto paraajustarIa válvrrl¡rr expansión.El manómetroBP indica 2 baresy la temperaturamedida al nivcl tk bulbo de la válvulade expansiónes de 1 'C. ¿Quépiensade ello?

calidaá.Segúnel resultado,se preverá1asustitucióndel aceite' el accilc l'oll!É y eventualmente l ) Recupereel R12, reemplaceel deshidratador la instalaciónbajo piesión de nitrógeno (3 a 6 bares) y vcrilir¡rr' lrt t l l( lJ hermeticidadal nivel del deshidrataáory del compresor' Pcsc recuperado. llr l"'rttltd 4 ) Evacueel nitrógenoy hagael vacío en la instalación;deje funcionar' ttltrrl' r'lls duranteuna hoá (o más)por debajode 3 mm de Hg Estopermitirti restosde humedad' cvacuacióndel R12 y de los eventuales

s ) (iarguc la instalacióncon el nuevo fluido; en principio, hay cltte:l)l( \( I

rrltÉ

crntitladinf'crioral l0% de la recuperada.

('rri¡frrrlo: unrt tttt'it'lttdahe ser cutgada en .fhst llt¡uido (v('itttsL¡r'r1'tltrta ¡|lrlelio|'cs ). Lrr brrlr (lEltht

robrr lo¡ flul(lor 9ll, Vll Oonrplcnr€ntor

34

CAPÍTULO VIII

ISEÑO Y PUESTAEN SERVICIO DE UN CIRCU I T 0 FRIGORÍFICO

Dlurm|0 ltlo .

DIM I'N S I()N A ID I)I.: () IJNC IR C U ITOFR IGOR |FIC O

otra utilidaddel rlirr¡1r'rurrrr crrlril¡lieo r:s la de ayudara detcrnrinar c(¡rr6{ar¡c¡l loscomponcnlcs tlcl cilcuitoliigorílioo. Parailustrarmcjor cstautilización,vamosa ver el ejemplosiguiente. Cdmarafría (-2oC) para la conservación de ddtiles secos. necesidadesfrigorificas del cliente son las siguientes:

:

ITktr

: Orc

- 10" C +40 oC

Potencia frigorífica a instalar

tu

Temperatur a de evaporaci ón

0o

Temperatura de condensació n Fluido refrigerante

R|34a

efectuarlos cálculos,se admite: Recalentamiento en la aspiración Subenfriamiento del líquido

T5 "C 10 "C

Cálculos el ciclo:

Rl34a

u,rubm-/Kg

395.7

.l\tlt'tu'iu

l'rrt ctlitrrrosit los ciilctllos: ('uulul

(Do

t7 395,7 - 241,4

-

hl - nI

0,11kg/s

Pun

0 ,1 1 x

v"

0 ,106

0,01166 m3/s

l0'1

Pr

ANr :

4ro + Pum :

O sea, lTkll/con134a a -10+40oC

t - 0 , 0 5t

=

I-0 ,0 5 x5 ,0 5

:

0,74

VolumenbarridoPor el complesor: Va

ryv

0,01166 : 0,74

Seleccióndel material

resor:

0,0 1 5 5 9m 8 ls

la documentacióndel constructorde compresoresBitzeL podemosver: 7'ubla8.1 Compre so re s semi h er mé tic os

I l¡

56,1m/h

- 5" C l - 10.C l - 15" C @o kW Pa kW

I\ttencía teórica püra la compresión: qm (h4-h3) -

0,11(442-404'5) = 4'12skW

l\úcncia rcal Pars la comqlesión: p"

--

D,L --:--:!-

ni

4' '

tl tn

5 57 +-I t , y

5(¡.I

compresorconvieneDarala utilización deseada.

lcotorpuedededucirque el cálculode las páginasanterioreses inirtil, yl t¡u iésemoselegidoel mismo viendo simplementeel catálogodel constructor . l,l ,los catálogosactualestienen mucha información y con ellos sc ¡lirr tc tlempo.

0.74

I'otcncia útil en el árbol del compresor: Pr

n t.l /lt

aclon:

t'

(Recuerde,el r1iescasi igual a r¡v)

Pnt- - ) L

24,1 kIy

1 0 , 1- 2 : 8 , l b a r e s

Il attdi miento voI umétrico:

Pth :

17 + 7,1 :

I,a válvula de expansióndebeasegurar un caudal de 0,1I kg/s con un Ap lt

5,05

Pa

Vb :

7 , 1k W

Potencia de la válvula de expansün:

IItlut'ión de comPresión:

Vb:

ó,lti.t l,l5

Ibtencia del condensador:

qn

r¡ v :

nt:

(Lcrpolencia nominal del motor no deberóser inférior a 7,1 kW)

I olunrcn usqirado: Va :

rllrt

l ' )l ntt¡tot' t' l <\ 't t t r 't ¡ , 1, 'l¡ , t , t t , 't lnt t l, t ) t üt ( id dc ul nt <'nos l0 u ) 0", , . t t t ¡ t L'r . ir t r ', t I sol i ci tudu l x¡t t l t t ¡ ut l¡ t, : t ¡ t '

nuisittt: qtt, =-

tilil icl nt¡tur

6,18k lY

crtrbargo,es útil conocerel métodode cálculoy Ia precisióndc los rcsr¡llltkr )tcni(loscon ol diagramaentálpico; cuandose haceun proyccto,un diirglrtistr sirvcde mucho. tttt¡rclitnjc.:rt¡rrclkl

til

pt¿ulr ár rórvh)h, (h un (;lrn¡lk,lilor¡rllhr(¡

('orrrlr,rrsurlor tlc airc:

l,)vu¡rorador vclrl il¡rrlt¡:

sc cx¡ltr:sapor la fitrlttLtlit: dc Ltltctllttlcltslttlttt l.ir¡rolerrcirt

(' rtl tto pi tra e l t or lr I r . r r r , r r r I or . lir ¡xrltrrci:rliigorílica dc Llt cvlr¡.rolirdor vienr. ¡l;

por'la liirnrrrllr:

OK =K S A 0 @o = KSA0 t ( )| l:

(Dr

Potencia de condensaciónen Vatios

K

Coeficientede intercambio térmico en Wm'z.K

s

Supetficiede intercambio térmico en m'

AO

Diferencia de temperatura(0k - tl) en "C

elegidaes de 40'C' de condensación lin cl cjcmplo,la temperatura

A 0=0r- t 1

0rc

(Do

Potenciafrigorífica en Vatíos

K

Coeficientede intercambio térmico en Wn).h

s

Superficiede intercambio del evaporador an n'

A0

DiJérencia de temperatura (t|1 - 0o) entr(, ltt tt entrada de aire en el evaporador y ltt () evaporación0), en oC

elegir un evaporador en un catálogo, además del tipo de aplicac irirr. ispensableconocerla potenciafrigorífica y el A0 deseado.

FI \ /

__--> tl

|-

----r>

A0=t1 1- 0o

r-,f

-/\

--Jr>

/ \

--))>

--------l>

¿__l

---------l>

Fig.8.2 Condensador Si ostecondensadores instaladoen París,donde la temperaturade basc c cs tfo 30oC,el A0 a retenerparala seleccióndel condensadorserá: l0 o c A 0- 0r-t1 :40-30:

\

'

l ¡l l l l l

Fig.8.3

Evaporador nucstrocaso,la (Do es de 17,9kll (t\ y el A0 es de:

l,a selecciónse ilevará a cabo sobreun condensadorque: <Dr: osea:

KSA0 24100 - K S xl0

(_2)_(_10):8"C r:lcgiráun evaporadorque:

17900- K,Sx 8

cuyo: un condensador lis dcr-:ir,

o t:

tllu 'o:24tow/K

l l t c l c r r sr r |l .r ¡ r r r '¡ i l l i r l r l i ía . sc co n si tl cr acl r r c/// cs i d ó l l ti co r r ¡ i t l cn tp c¡ .i tl l tr i¡tl r ,r l i i r r l c I r '¡ i t t t r ¡ ; tl r t,t l r r t t t r ¡ r , 'rl r tr l ,l tr tr¡ t r r ¡ l ttr 'i ¡ l l t l ¡ t l ) ( ) l ( 'n ci ¡lri 'i 1 ¡ o l i l i cr r l cl t.vr t¡ r o ti r r l rco r r t l r r r r t.rr ',r r r ¡ r r t.so r I o l i r / ¿ , Í rl ,r ' r r l r tI /l i I I r .r l ¡ l i l l ¡ ||i Itl t/i t( l ¡ l

llirscssc

0 scit :

lt cc I lc.

lTloo = KS: 2237r4,/K >

I

v>3 m /s

il

'l uhcrías: lln problcnra importante a solucionar (durante el dimensionado (le rrrrr irrslirlacirln)es la selección correcta del diámetro de las tuberías. lrst," lirrtlanrcntalpara asegurarel retomo de aceite al compresor,así cot'l'tr,¡'.,t., giuurrtizarel normalfuncionamientode la válvulade expansión(de hecho,c | | ',r'r, en generalde la instalación). li¡ncionanriento

il

.\ :' .

t. .. r.Columna ascendente v>7 m l s

Trampade aceite

v< 1 r/,.

v < 1,5m/s

l{ctorno de aceite: l)urantcel funcionamientode una instalación,aceite(que provienedel c¿irl,' ,1,I compresor)subecontralas paredesde los cilindrosy acabapor ser impulsittl,'','rt Iosgascscomprimidos. l'lstc aceite puede ser recuperadoinmediatamenteal nivel de la impulsitirr r ,', t

Fig. 8.4 Realízacíón de la tuberías

figura 8.4 ilustra las nocionesesencialespara Ia puesta en marcha tle lr heríasfrigoríficas.Se observaque, para la línea de líquido, no hay nirtlr 1

rticular; es normal ya que, en estafubería,el aceitecircula en mezcla corr r

rcintcgradoen el compresorgraciasa la instalaciónde un separadorde accit, frigoríficasno estándotadasde un sc¡t;tt,trhrt Sin ernbargo,todaslas instalaciones y, si así fuese,la eficaciade un separadores raramentesuperioral 95'1,, l',t¡¡ y t l t, ',lu algo de aceiteva haciael condensador t¡uicrcdecirque,inevitablemente, tlcl circuitofrigorífico. lil aceiteque ha dejadoel compresordebepoderdar la l'ueltaal circuito v r,'lr, t irl cárter ; si no, el compresorno tendrábasfantee inevitablementese ronlll( r:l l'¿rr¿r favorecerel retomode aceiteal compresor,la primeraideaconsistccrr, l, plt rlr accitemisciblecon el fluido refrigeranteutili zado.En estecaso,el accil.' l¡'rrtrrl urrt mezclahomogéneacon el fluido y los doselementoscirculanjuntos.

el contrario,la tuberíade líquido (que une el condensador al depósito)cri¡, pendienteen el sentido del derrame;el depósitodebe ser instaladoa ull ,ir'r bajo que el condensador para evitarla acumulaciónen líquido de estcúrrlir r. ralas_tuberías que transportanlos gases(aspiracióne impulsión),el tratarrit,r másdelicado:

Pendientes de 1% mínimo,sifonesy contra-sifones en las subidasverticalcs.

------->

Al nivcl del evaporador,el fluido refrigerantepasa al estadogascoso.lrt¡' rlrl ocrrrrclo mismo con el aceiteque, al contrario,se enfríay serámás visct, ,' l 6 cilculaciónes entoncesmás dificil; hay que ayudarle,si no tenderáa aclttrrtrl,tr¡t' cn ol cvaporador,con el consiguienteriesgo de perlurbarel fi¡ncionanricrllo

NO

A la salidadel evaporador,hay aceitey fluido en estadogaseoso.I)os ;t trr'l¡q pcrnritcnayudaral aceitea continuarsu recorrido: l) LJtilizarel efectode la gravedadparahacercircularel aceitc,conl¡( ( ri,rr,rrirhl las tubcríasque transportanlos gasescon una pendienteclr cl st'ltlr,l" rhl y lloner en estasmismastuberíassifones birio lltr; ',rll'trl,ie dcs¡'rlazamicnlo, vcrlicllr¡s. . ) ) Sr ' l ctt.io lti rlor s tliiirlclrosrlc l¡rslub,.:rí¡itslt.' t rt t t ¡lorlt t c l¡l v t ' lo c rrl; t,rl1 , l¡ra

Fig. 8.5 Tuberías que transporldn gases st¡hitlltsrlcbcrrscr verticalespues los codos pcrturbancoltsidcnr b lclncnlc ('

()l l to (l c l l ( ( ' ( '.

mI h

2

'

1 0.8

SI

NO Fig'8'6

Línea de asPiración

puedenaclmular aceiteo llrrr'1" f,ir tttbcríade aspiraciónno debe tener bolsas; lás paradasy ocasionargolpes de líquido al arranque' ;;;"," ii:1,''i.1,,

0,4 0,3 0,2

7ta 3t4 0,1 5/8 0,08 1t2 0,06 0,04

Vclocidadesde circulación: de las tuberíasfrigorílic:r.' ' " Arlcmásde las medidasa adoptarpara la instalación acelte' velocidádesá lo' gu'"t capacesde arrastraral i,;:ii;;;;;;i; "plicar pues ello ti''r" I'r no se puede aumentardemasiadola velocidad cmbargo, Sin de presión' e indirectamerrtl r I ncl'astaconsecuenciade utt*"ntut la pérdida consumode energía'

3i8

0,02 0,01

1t4 0,2

0, 5

1

1, 5

2

4

3

6

7

r i,

I

velocidad m/s rt decirculaciónenfuncióndelcaudalpara tubocobre.fi'igorilir Fig.8.8 Velocidad

o descarga Tubode aspiración <F-

.-- m3/h

<-

<..._--

<-

lUU

9q 40 20 1Q 6

por el "soplo"queprocuta la velocidadde k¡t t"" ' l"¡g. 8.7 Las gotitasde ace¡Íeson barr¡das

valor que garantice el arlitslrr' rlt'l lin cuanto a la velocidad, hay que tomar un siguientcslittttt''r las pérdidasde presión'Ello exigerespetarlos ;;;üiñ;;" allá' nos exporrcrrr'r\ 'l . línea de líquido: velocida¡lmáxima: I'5 m/s' Más premat.ro ,l, l,rl desgaste un y a ariere de golpes ;;;;;r,;ibr;ciones, comPonentes. Más allá' ctlcortltttrt¡tc o línea de aspiración: veloci¡lddmáx na: 15 m/s' 7 m/s cn lir:' l'rrrlr'' dá ruidosy de vibraciones;velocidadmínima: ;;;i.;"t y descendentes' 1t."."á"","t y 3 m/s inlas parteshorizontales rirll que parala líneatlc ilsl)lrrrr ¡ lfnc¡ rtc dcscarga:las mismasobservaciones ul nútitnu: I n/s o llncr¡rlc lfr¡rrirlocondtnsl¡dordcpósito:velot i

3 2

3,er"s/e 0,61"3/8 0,41"1/8

" l:,i 0,1 5/8

0,2

0, 5

1

1, 5

2

4

3

6

7

8

lr ¡

velocidad nt/r

Itig.8.9 Vclocidod de circulación en.lirnción del caudal, ¡taret ltrhrt coltrc.lrigttrilitrt

(1.

Sbi

rrhr

: r {)o

l.¡t t lt c rlirl:t lc r l ; r¡ x i r r l r r lrrlri ' ¡ r r t , r r i rer sr i l r r s l l i r d¡irro rl.l r l i g u r . tl r{ . I l :

:,t){)

o

t (to ll I' ll

cl tlllur(inrr.lr'(' irtl¡trIr t'n llr srlitllr dcl cva¡rorador ilrdica ullr ¡l.csirirrtl, satt¡racirirt t orrt s¡rrrrllt'rrlcir -llo(l,

cl mantinrctlositulrrlocll la aspiracióndel conrprcsorda una prcsiirr rl, saturacióntlc - lOoC,

4 lJ Il)

la pérdida de presión entre estos dos puntos es la difercnciacntr-clrrs rlr., presiones,pero puedetambiénexpresarse por la diferenciade tempcrirtrrrr,1, saturación:2oC en nuestrocaso.

l0 4

it'1/B 2',5t8 2',1t8

lManómetro bajapresio¡r

1"5/8 1'3/8

l

\

2 3 4 6 7 0,2 0, 5 1 1 ,5 t )^|Rrc i/ , Veloc¡dad I it.il.l0 Velocidqd de circuleción enfuncíón del caudal, para fubo cobre frígorílit ,, ,i

Sclccciónde las tuberías:

l

l.a sclccciónde los diámetrosdebe hacersebuscandolimitar, tanto corr,) ,r'rl posiblc,las pérdidasde presión.

.<-

lis importanterecordarque 1apérdidade presiónes proporcionalal cuadrarkr,l, l¡ vclocidad (véasecapítulo I).

Fig. 8.11 Medidade la pérdida depresión

llocordcmosla fórmula:

A p:

).

L

v2

D

7o

A¡t

e-

Caídade presiónen metrosde columna de líquido.

2

@-

Coeficientede pérdida de presión.

L

@-

Longitud de la tuberíaen metros.

D

@

Diámetro de la tuberíaen metros.

v

'ie e

Velocidad del fluido en m/s.

g

í, el técnico en p¡ácticas,que observael manómet¡oen la aspiracirirrrlL. presor, puede deducir que la temperaturade evaporaciónse silúrr. t.l¡ ncipio,entre I y 2"C por encima de la temperaturade saturaciónleídu clr r'l

es evidentementemás fácil de retenery presentatambién la ventaja dc ¡rorlt.r icarsea todoslos fluidos. una manera general, las tuberías están determinadaspara que la pór'riitllrlt' no sobrepase lossiguientes limites: Tabla 8.2

TUBER]A

'h.

l )t cn (l c t l) ( ' tr ) \ ' s nlr \ , ¡rl ri c li r' rr.

i¡b4

nhl

Pérd. de Presión equivalente en ki I opascaIes presión R22 nzn

lntual

Constantede la gravedad(9,81 m/s')

Ltts t'onsecuencias de las pérdidas de presión han sido mencionu ut ( , t l t , | t'upftuIosanlcriores. 'l lirtlicionirlnrcrrlc, la pérdidadc ¡r'csirin cn "( '. l.:ilr,¡'rr, los liigolistasoxprcs¿ln , i{r t

Pérdida de presión admisible

,4spint irin l)e,srt tr'1it t (' ( kl t tt\ l h

I h'I ) t i, r ¡ L

1" C 1" C 0.5" ( ' I "('

12 36 t5 -10

7 26 t2 lt

(>

41 .J.l

t le lrrs¡rit t lit lit s(lc l)t (r' rt ' rl cl ct ' t lc t t lo l l s l . s v l r l.l .csso lttla d osir lilrrlooriclrlr¡tivo, tlc cslcliblo' rrolirntrtpittlcdc los olr.ictivos l' tL:lirritivu,cs litgir:osclccciollilrlas tuberiasen lültcititttlc la vclocr'lr'l paralimitar al máximo la pérdidado presión' valorcsmoderados rrrhr¡rlutttlo tttplo: l,i.le

lr los diámetrospara las tuberíasde la instalacióncalculadatrr l)etettllirrcr.r.ltts ¡ntcrlores. l)irgIrirs Llnu dc aspiración:

qm =

('audalmásico: de los vaPores: Volumenespecífrco

qv

(.'uutlaIvt¡Iumétrico :

qv

:

0,106m3/kg

:

0,11x 0,106x l6ot)

Velocidad- l0 m/s

l 'ttl gttLfut

l \hl i tt,rt'

n l t t ¡1 ,

+

Conviene ParLt l',t¡ll horizontal Conviene Paru l" ¡t ll vertical ascen¿ltttt,

4.55 7,72 t0,90 13,90 16,80 t8,90 26,00 32,10 38,30 50,50 62,70 74,90

t2,70 15, 90 19,05 22,20 28,50 34,90 11,30 54,00 66,70 79,40

Caudal másico:

qm

0,lt kg/s

Volumenespecíficode los vaPores:

v"

0,022m3/kg

Caudal volumétrico :

qv

:

0 , 1 1 x 0 , 0 2 2). t (, ()t j

qv

=

8,7 m3/h

+

Velocidad: 7,5 m/s

I trl l tt ttl )t1)\¡D ¡ttthtI tt ^l rtt R I.l l tt Li qrri l o ,4\t)¡tüt i tnt l )t \t ttt.\1,1

l \ ' . ¡¡¡, h l

'

0.0000162 0,0000167 0,0000933 0,00015 t6 0,0002228 0,0003110 0,0005309 0,0008092 0,0011520 0,0020280 0,0030870 0,0044050

lttlx) Rg/nl

0,150 0,235 0,295 0,423 0, 510 0,676 0,973 t , 3t 0 1,690 2,600 3,690 4,960

0,0195531 0.0563óó9 0, 1t 26t 31 0,1829812 0,2689t96 0,3753770 0,6407963 0,9767044 1,3904640 2,4477960 3,72ó0090 5,3t 68350

0,0001ó2 0.0001ó7 0,000933 0.001516 0,002223 0, 003110 0,005309 0,008092 0,011520 0,020280 0,030870 0,044050

0,1)00,\ lt) 0,00:.tt I l),0(Il0(r ' 0,t)07r'\tl 0,0ll l ) 0, 015\ 1) 0.026jt\ 0.01t)1ót) 0.057(,(x) 0,10l,tqt) 0,154.15t) 0,22025t)

Caudal másico:

qm :

0.11kg/s

Volumenespecírtcodel líquido:

v'

0,000871m3/kg

Caudal volumétrico:

qv

+

ConvieneP(trtt l),tt t' horizonlul

a

Convieno¡xrt tr ¡,,t, r' vertical u.¡t't'tn l, ttt'

:

x 3600 0,11x 0,000871 0,34m3/h

qvEl gráJico (Fig. B.Bpágina 351)recomienda: +

Dümetro 5/8

l.lnea cledescarga:

El gráJico (Fig. 8.9) recomiendrt: Velocidad: 4,7 m/s DitÍmetro 1'U8 q

ltl't tlt

(),.t 5 _l/B t/2 5/¿l 3/1 7/8 t'1/8 r'3/8 t"s/8 2"t/8 2"5/8 J" t/8

\ t , I t ¡,

Línea de líquido, condensador-depósito:

Observación: el tubo 1"5/8 puede ser adoptadopara todo si la lt¡ttt'tttt'l lotal de la línea de aspiración es inferior a 20 m'

Diámetro 7/8

l t t , t ¡, , t t , t

| )ltttt¡t lt ¡t t \lt 1 k't

tl lulto <uhn'

41,9m3/h

Et gráJico(Fig. 8.10página352)recomíenda: + Velocidad: 5,5 mh Didmetro2" 1/8 + Diámetro1" 5/8 +

0.11 kCb

( tn ttt h,t'l\¡h' \

Velocidad - 0,6 m/s

+

Conviene para utilización

(\ltt

de líquido, depósito-válvula de expansión: Caudal másico:

qm :

0.1I kgh

Volumenespecíficodel líquido:

v'

0,000841m3/kg

Caudal volumétrico:

qv

0,11x 0,000841x 360

qv

0,33 m3/h

El gráfico (Fig. 8.8) recomienda: +

Diámetro I/2

Velocidad: I m/s

Conviene para utilización

¿\ltt

ltut.titttt,lt"t'tl ohscn¿tt,iótt: <,1tt.rho7/8 ¡tucde,seradoptado poro lodo si l¿ ,h' ltt littL'ttrh' tlc:;tur.qttas irtli'rittr u 20.m' 0l

llll

lrlgullllu,¡ Dtrmoy pucrlr rll rrrvl(rodc url(xt(jrrlk¡

3b7

('¡tr¡¡clt'l'lstic¡tsdc la iltst:tl:¡tit'llt:

.. . r cl i i gctatltc................ I i I r r i r kr I\rtcrrcialiigor'ílica.......... 'l cnrporatura de evaPoración.. ' l crr¡.rcratura de condensación 'l cnrpcratura de aspiración.....

It 134¿r t7 kw -10 'c 40 'c 5'c

l N S' l ' Al ,A(:ION l' [ ] I , l S' l ' A1 ,.NSl ,l ItVl ( ' l () l ]l 1 l1 .1 N A l ,' l { ¡ ( ;o R íFl c' A

lúcttic¿ts dc ttnacmprcsaclclscctordcl liio y t[ l;r lil anhlrsisde lirs¡relivitlitrles tt clttccoltcs¡rttlttl actividadcs tlislilrguircuatroprincipales elimatizacitin ¡rcrrrrilc Así, se distinguenlas activitlltlt'srl, y a la vida dc una instalación. rulnacimiento proyecto,de montaje, de puestaen servicioy de mantenimiento. Actividad proyecto:

('audalrnásico..

30 0,11kg/s

('omprendeel análisisde las necesidades del cliente,el estudioparala rcalizrt,t,rr y dc una proposicióntécnica,el cálculo el diseñode la instalaciónfinal "'.

('ompresor,volumen barrido

56,1m3/h

Actividad montaje:

'l cmperaturaantesválvulade expansión.'...

'.... del motoreléctrico....... Potencia '.......'. Potenciadel condensador....'.

7,i kw 24,1kw

Tuberíaaspiraciónhorizontal

2'*1t8

Tuberíaaspiraciónverticalascendente...'."'

1"5/8

horizontal....... Tuberíadescarga

1"1/8

verticalascendente.'....." Tuberíadescarga

7t8

" """"" " "' Tuberíalíquido,condensador-depósito....

s/8

Tuberíalíquido, depósito-válr'ulade expansión" " " " '

112

lis la realizaciónde la obra: instalaciónde todos los elementos,montajc dc Lrs cableadoeléctrico,etc. El montaje se ejecutarespetandoel plicgo tlc tr¡berías, y lasnormasen vigor. condiciones Actividadpuestaen servicio:

esteestadio,el técnico verifica la conformidad entre el material inslalatlr y t'l ial inicialmente previsto. Verifica la correcta instalación dc cittlrt así como el respetode las normas.Preparala instalación¡rlllrr l:r en servicib,la pone en marchay hace los ajustesdefinitivos.El cllcllk' su instalación. mantenimiento:

EJERCICIOS lli. f,l.t

el [l]-) Calcule la misma instalaciónque la estudiadaen estecapítulo con

las operacionesque contribuyen al mantenimientode la instalación cll btrcrr de funcionamiento.Se distingueel mantenimientopreventivo(o accittttr' para limitar el número y la imporlancia de los fallos) y el tenimiento correctivo que es la acción realizadacuandohay avería.

este capítulo, nos quedaremosen el nivel de Ia puesta en selvlclo y. ||rirs vamos a considerarla puestaen servicio de una instalacitilr n t¡('v¡l ol eouipo de instaladoresacabade terminar. Operaciones de puesta en servicio

rnc.jormétodo (para llevar a bien una puestaen servicio) cs la a¡rlicrtciir para la institlitt'iir ulosa de un "check list" (lista de chequeo)preestablecido tlc puedc scrvir tlc tloct¡lttcltlo lil rtrrxlclo a continuación tipo descrito lltsidcratlir. el rnótoclodclinitivo aclaptadoa la instllLtcitinconsitlcl'ittl¿t. : ¡llnr t'slrrlrlct'r.'t l yIr '1 0 | ¡ , I ' r | Í r ,ú r r l l l ftl r l l r j l l l Il I r r tr r p r r tl ( .r l c l r t r tcl i vi r l ttr It0

¡n ¡rrvk,lodr un ulr;ullofrlr¡orlfkru

3b9

VuIilit¡trest(l||('lorl¡t:,¡¡t:,\ ¡¡lv l¡tsr.slii¡ttrlliellirs.

l) Vcrilic:¡ciólr dc lr¡ r¡or¡li¡rr¡ritl¡ttltlcl ru¿rlcri¿¡l l.s lir ¡rrirrrcrao¡.rclacitina clcclrnlt; pam llovarla a bicrt. lrt ltttis ¡rrltc(ico cn la siguientctablil: lcs¡xrrrtlcr a cucstioncscotno las clcsoritas

Material

Pregunta

Sí

Oou*ui*t

lNo

I

al T9d9l9prgvlslo.?. vaporador ¿ Corresponde _.. l¿ Está correctamenteinstalado? .¿Esconformeel-den3Tg? . . ] _,. .,Losventiladores:¿9_slr]Ln_c9!te9!o. 'i.Corresoonde ? al modeloDrevisto

.

'¿Estácorrectamente ¡nstalado ? .¿Co[esponde.al modeloprevisto? .¿Estácorreclamenteinstalado?. . . 'Losventiladores; l.estáncableados? '¿Corresponde al modeloprevisto? .¿Estácorrectamente instalado?

-

modeloprevisto? . . . . r¿Conesponde.al -

instalado ?. E.stggo.rr99Jaln9rlt9 previsto ? al modelo Corresponde

.. .

correctamente¡nstalada? cableada? CorresDondeal modeloprevisto?

l

__-'

correctamenteinstalada?

Fig. 8.1 2 Preparación para la puesta en senic¡o Conectenlds manómetrosal circuito. Unanselos manómetrosa una bombonade fluido.

Abranse la bombona en fase gaseosay haganse subir la prcsiirr r la instalaciónhasta 1 ba¡. Corresoondeal modeloprev¡sto?

2) Vcrificación de la hermeticidaddel circuito Antcsde procederala cargaen fluido del circuito,es CAPITAL asegurtlls((k '.ll pcrfbctahermeticidad. f ista operaciónse realizasegúndos métodosalgo diferentes:el mélo(lol)ir¡,rl¡t,r instalacionesy el métodopara las instalacionesimportantcs. ¡rcc¡ucñas l,a diferencia entre estos métodos está en el hecho de que las "l.lrrtrr,l' ',' irrstalacioncs son sometidasa la máximapresiónde servicio

Con la ay'udade un detectorde fugas,procédase a buscarlesminuciosrrnte ¡rtc reparenselas eventualesfugas Si la instalaciónse presumehermética,enlacenselos manómctrosu r¡ bombonade nitrógenot'ry hagansesubir la presión en la instalacirtnu 5 6 bares.

Procedase otra vez a una minuciosabúsquedade fugas y reparonscsi cllo r nccesario. Vuélvasea realizarestaoperaciónhastaestarscgurostlc la ¡rcr'le hcrmeticidadde la instalación. Si cl tiempo lo permite, dejese la instalacióndurantc algulrasltolas u prcsióndc 6 baresy verifiqueseque se manticnc.

!tcqucñnsinstalaciones se¡rtocctle itsi: cl montaioclcla instalircirill, lin cslccrrso.un¿r vcz acitb¿rtlo I l l ' , | , , lr l' t 'l lI lglllhh t lt lt / | r l r ilr ir ll( 'l{rll r ¡ r r r . t icr rlrI rr I r r t r r jrrrlt r . r t r rr¡[ . r l¡ ¡ r lr r r lr r r

de l¿¡lrcrt¡toticidad Verificación

Secadodel circuitofrigorífico

'acuómétro

5IA] 'ñ l\4ezclade R134a + nitrógeno

l.'l tl

l',

*

t,iÜ

Bombade var;

Fig. B.l3 Búsquedade.fugas 3) Deshidratación o secadodel circuito El objetivo es eliminar todo resto de humedad que pueda estacionarselrr ' I circuito pues puede ser la causade gravesproblemas(véansepáginas 13, I I l\

2rt). El secado se obtiene por la evaporaciónde las eventualesgotas tlt ,r¡'ttrl introducidas,involuntariamente,en el circuito duranteel montaje. La evaporacióny la evacuaciónde la humedadfuera del circuito son asclrrrr'rrl¡lr por la operaciónde hacerel vacío en la instalación,que es descritaa contillllrrrr'rrl a) Vaciesela instalaciónhastala presiónatmosféricaa travésdel flcxiblt ,l' l'r'r manómetros.Verifiqueseel nivel de aceite del compresory a.jtlslc'. r ' r necesarro. b) Conecteseal circuito una bomba de vacío y un vacuómetro. c) Pongaseen marchala bombay compruebela bajadade la prcsitilt.I ttrrt ' r obtenidoel vacío, prosigasecon el bombeodurante t hora parit l)elllrrlrr lrt cvaporaciónde las posiblesgotasde agua.Estemargende una hotil es rl'rrIr11 título orientativo;deberáseraumentadoen inviemo pues,con llts lttlrt'lirt',rtt'l¡ liias" la cvaooracióncs másdifícil. y paroscla boltlb;t lispcrcscl5l¡ttrlt¡t" t tl) ('icr|csclrr llavc tlcl vitctltinrctrtt v('ri li( llt ( \ ( ' ( l||c c l \i l \' i rt s e l l l i tl l l i (' t)c .

Fig. 8.14 Vaciadodel circuüo Si el vacío se mantiene,espereseaún 15 minutos para tener confirmación.

Si la presión sube y sigue subiendo durante los siguientes 15 minutos ¡r finalmente alcanzarla presión atmosferica,eso significa que hay una fir¡ Hay que reparary volver a comenzartodo el proceso.

Si la aguja del vacuómetrosubey se estabilizaen un valor inferior a la presi atmosférica,significa que la instalación es herméticapero que aún conlic humedad.Procedasede nuevo al vaciado y vuelvase a realizarun test I hl mástarde. ) Carga inicial de la instalación

n¿lvez se halla comprobadoque la instalaciónes herméticay estádeshidrar. ¡rroccderáa la cargainicial con fluido refrigerante.

Iu operación consiste en introducir en el circuito una cantidad suficicnlc t uitlo parapermitir el arranquedel compresor.

nrótodoa emplearpara la cargainicial varía segúnel tipo de fluido utiliz¿*k lillo de instalación.

i sc tnrt¡rrlc urrllr¡idotlc la serie400(404A,407C,410A,ctc.).n¿ry(lu0 lcner' \ lit (llt( ,i( lt¡tl¡t(lr ntcz0lasno azcotrtipicasy c¡trcla carga dtbc h¡¡ccrsce flt¡ttirfrrlrr"rtr' I tUtltttloyll).

b irllrn z ir. I i r c r r r ¡ , r r r rr , r lr ' . , t iIrr' rrrrrrl ¡rrIi r. c l c i r c ui l o c s l l il i s l r ¡¡ l l t l t tl l t ¡ r t t e s lrr'tt r t t t a t c lt :yt l:t I t r r r r r t r r t r ' troI tr tl r tt r t t ¡ ' ,y1 tl o st t j L t s l cdsc l i l r i t i v o s . 5) Verilic:rciorrcs cl('clricus Esperarel equilibrio de laspresiones

de la bombade vacío,el frigoristano pierdeel ticltr¡rtr l)uranteel fi¡ncionamicnto para verificar las patles eléctricasde la instalación. ru¡rrovecha lividentemente,el frigorista trabajarespetandolas notmas de seguridad.

Fig. 8.l 6 VerifcacíoneselécÍricas

Fig. 8.15 la cargainicial puedeprrlclrLrr"' l)irr.alos otros fluidos,no hay recomendaciones; bion cn fase líquido o en fasevapor. (refrigcllr'l','' " Sin cmbargo, para los circuitos de escasovolumen intemo proceil'r ' tt clirnatizadoiesindividuales,máquinasde hielo, etc), es preferible que podrirtrr'¡'rt'tt lirscvapor.Estemétodono presentariesgosparael compresor' y permitecontrolarmejor la carga' lítluidoal amanque, por la figura 8'15' se puedeclt' lrr'rrl't lin cl casode la instalaciónrepresentada cirrgainicial respetandoel siguientemétodo: vacío Prirtr'r'' l't ru) (lierrenselas llavesde los manómetrosPáresela bombade a la toma de los mattirrrltt.'" bombonade R134asobrela balanzay conéctese (r). l'úrgueseel flexible p()s(( rrrrtl h) Anóteseel peso indicado en la balanza'Como esta instalación cl llrrr'|.' válvulaen la salidade líquido, se escogeestelugar para introducil I)óit'st de carga. 'rrltrtt Áb.a.,." la llave del manómetroHP y lade la bombona ¡ rr lrrrl presi.'rtts las de equilibrio el hasta gaseoso cl fluido en fase (HP Y BP)' nranómetros

Vcrifica: .

el calibre de los elementosde seguridad(fusibles, disyuntores,relés témicos. etc.),

' .

la compatibilidaddel equipo,

.

la coherenciade las seccionesde los conductorescon las intensidadc nominales,

.

la tensiónde alimentación,

.

cl buen funcionamientodel automatismoy de los elementosde seguridad(tras haberdesconectadola alimentacióndel grupo compresor),

.

cl sentido de rotación de los ventiladores (indispensablepara los motorcs trifásicos).

la unión de las masasa la toma de tierra (cuadro,motores,presostatos,etc.),

Dcspuésde las verificacioneseléctricas,el frigorista.efectua el preajustede toclos (''. Irtstirganosy aparatosde regulacióny de seguridad ('rr¡rntlola simulacióndel automatismode la instalaciónno presentadisfunción,cs ¡rosihlcpasara la etapade puestaen marcha.

rr |l c) ('iorrcnsc la bombonay los manómetros'Anóteseel peso intliclrtl(tl)' r r l r t l t s el i g c l ¡ t ¡ l r tl ¡ l r ' l r r l " 'r " l 'l r A llirjcsc e l tltcor tlcl llc x iblc dc l lit t k r r ic I os nt ant it l'l c l t o sv r \ ¡ r r r l t r " . r 't t i ¡ r i r l r t t t t c r r trt'l r 'r " ' 'l 'l llc iilt lt t lLl r "l lt it t rlr¡r' r rrtlr'I sclltlllrIts ¡ t lt t it r ' v lt rt.t ; t r (lllt llllr r ( r ll¡ lh' rtlrlr' ¡rtrltr r['

( l 'rr"

rflr l r ,' ' ¡l l fr r' \frl rr ¡r(l ori|tt r' l ¡rtol l rtttl i t i t¡l i rtttri l i to

l l t¡t,tttt,,l ttúúl l )tt'

tÉrvkil(t(lñ ttn rt(,r¡l|rrllluolllh¡t

:I[,

y ¡rrlrr.lr. Ollsi'r'vcse t'l r,is¡rrrk lr,¡rrr,lo ln curgasi <lt'.ja de burbu.jenr.

6) lDucsl¡r rrr rrrarch¿¡ ctr " ci ttl trr,' llrr llc¡¡ldocl nromcntodc la pucstacn marcha.Ponerla illslrtlrtcitill v obscrvarlos rnanómetros.

V c liliq rc s . Ll r r i r r s tr,l , l r r ' l r l' t r n r r r ' .

l.ir lll' disrninuyemientras que la HP sube: es buen síntoma,el C OI]Il l l ( ¡ rl li rn ci on a .

l,a tempcfatura dc cvaporación (leída en el manómetro BP) aunicntil ¡rrogresivamontc.

Ablrsc la bombonade R134ay continúesela carga,en estadovapor,gracias,r I'r ¡rsniluciilndel comoresor.

Sígaseobservando el comportamiento de la instalacióny paresela cargaen cu¿lnt( t¡nade las condicionescitadasmás ar¡iba se manifieste.

Puestaen marcha Complementode carga

l,a tcmpcnrlrrrir tlc lirtiinlrlir Ii íircorrrii:nza a bajar.

(lon la bombonade R134acerrada,controlarel funcionamientode la válvula rle cxpansión(verpágina 150y siguientes). ('uidado, asegúresede que el carenadodel evaporadoresté bien cerrado y quc todo el caudalde aire cruza las aletas.

Anótesela temperaturade evaporación,cuandola cámarafria estáa temperatuf¿r y ajústeseel presostatode seguridadBP para que corte 5 a 10'C más bajo (sirr dcscenderpor debajode la presiónatmosferica). Ajústeseel temostato para que corte y conéctesea las temperaturasdeseadas.

l,u""

Añádaseun poco de Rl34a si el visor haceburbujas.

Vapor Cámarafría positiva

Vcrifíquesela temperaturade condensación;deberásituarseentre 10 y l5 "C por cncimade la temperaturadel aire que entra en el condensadort'r.

Si la temperaturade condensaciónes demasiadobaja, cuando el recalentamiento cn la salidadel evaporadores d.e5 a1 "C, añádase un poco de Rl34a.

Ajústese el presostato de seguridad HP para que cofte si la temperatura clc sobrepasa los 48 oC. Compruébese condensación el funcionamientodel presostato lll', obstruyendoel condensadorcon un cartón o parandoel ventilador. Fig.8.17 Cargaen marcha Vuriliqueseque el ventilador del evaporadorfunciona. Arrtitosela temperaturade la cámarafria y cierresela puerta. ('ontróleselos valores de la HP y de la BP. Compáresela ternpclltltrtr rlr' del airc c¡ttet trtr,r' ¡¡ (leídaen el manómetroHP) con la temperatura condcnsación Cierresela bombona de carga si la diferencia entrc ('sl¡l\ illrt cl oondensador. lrrnperaturas sobrepasalos 15oC. ('ontltllcsccl rccalentamiento y paresela operacirilr(l(' i ,rtÉa en la aspiraciónr2) s¡ r:l recalcntamientoes inferior a 10"C.

v c t el t it ¡ t ilt t lo ll lr¡rrr l¡r r¡rcrlirl¡r rU tlr'¡ t lc lt l¡ t t t t ir ' lt lo.

Dcnsclos parámetrosal programadorde desescarche. marcharla instalaciónv asesúresede su buen funcionamiento. crnrinarla cantidadtotal de R134aintroducidaen la instalacrón. nótosc:la tensiónde alimentación,la intensidadabsorbida,la temperaturav t i l irin clcaspiración,la temperatura y la presiónde impulsión,etc.Complétesc| l l tir tlc pucstaen servicio. ('r¡itlctlc no dejarfugasal nivel de las válvulasantesde entregarla instalaciónul c l¡o n lc ,

lrrr.l crrsorlc trn condcns¡dorde agua.la tempemturade condensacitin nor¡tr¡rl sc sililtr5 ( (lcl r'rrr ittt¡r rl(' l¡r lcrll)r'r¡rlurir irgrrl r.¡rrc sirlc tle'l conrlcr¡sitrk,r'. llot

CAPITULO IX

Dlulrn|0 ยก70

OlCrlrlc L|| br... d.l filo

FICHADE PUESTAEN SERVICIO

r ser r lir krt lc nr lacir i¡ t lc ulr llolor lr iliisieol ¿, ( . ) t t t ilr rr r'¡rr r r r rlir r r r lr r ircl

ClienÍe: Fecha :

Técnico: Fluido refrigerante Corga inicial Temqeratura exteriol Temperatura cámara fiía

kg

COMPRESOR Temp.evaporación Manómetro bar Pres. aspiración aspiración Temper atura aspir ación Temp.condensacíón Manómetro bar Pres. descarga descarga Temperafuro de descarga Temp.fluido entrada válv.expansión Temp.lluido salida evaporador Voltios Tensión entre fhses Voltios Tensiónentle fase y neutro Amp Intensidadabs. motor compres. Corte presostato seguridad HP Corte presoslaÍoseguridadBP litros Aceite :

Si, por descuido, introducimos demasiado fluido en la instalación, ¿,(l l ocurre con la intensidadabsorbidapor el motor del compresor?

EJERCICIOS l rj . 8 . 2

¿Quéhaceparaajustarel relétérmico?

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TABLAS Y DIAGRAMAS

CHCIF2 R22 Tabla9.1

CARACTERÍSTICAS TERMODINÁITIC¡.S OEL NZZ

emperatur€ t

Estadosaturado

Presión

pa

VolumenesDecíf¡co Dens¡dad vapor líqu¡do vapor

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Entaloia líquido vapor n h' kJ/kd kJ/ko

Calor

kJ/ko

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374

Didafrio- Las bases del frío

70.04

CHCIF2

R22 Estado vapor recalentado

TAbIA 9.2CARACTERÍSTICAS TERMODINÁMICAS DEL R22 Vohtmen especilíco (dmVkg)

Temper.Pres¡ón a satur, a satur.

'c

0

5

10

RECALENTAI\¡IENTOCC) '15 20 25

30

40

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Extracto documeDtosDEHON

Cap. lX Anexos

CHCIF2 TAbIA9.3

R22 Estado

recalentado

CARACTERÍSTICAS TERMODINÁMICAS DEL R22

TemperaturaPresióna Entalpía kJ/kg a saturación saturac¡ón RECALENTAMIENTO CC) 20 bar(abs) 0 5'10 15 ¡00

25

30

40

'99'''.'''''9.6'.6.?''''''''!1?'.?':'4??'?'':'''!.29:!''''t''4'?9.1'''''14'?'9''.''!!'8.'' Exrracto docunentos DEHON

376

50

, 366,s 36e,5 qse,q 361-8. .364,4 I : .3!2,1 ?111P....999,,2 .,..:9.1,2

D¡dafrio- Las bases del frío

z

vo (.)

6 F

eยกรณ aยกo

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-

anlosq?uolsseJd

d

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CH2F/CF Rl34a Tabla 9.4

Estadosaturado

CARACTERISTICASTERMODTNÁ!4!e4's--qE!-81!+

i:n,'n::l;:,1:l:' ,::rl':riil, 3fiiii, ' !! , ¡¡;.{i}i: i6 ::3:i,'8'!fi it t1l:á,!i:i ,'l:i?,*: ,' .:"3:i.

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dcumentos DEHON

Didafrio- Las bases del frio

CH2F/CF3 R134a Estadovanor recalentado CARACTERÍSTICAS TERMODINÁNTTC¡SDEL RI34A

Tabla 9.5 Temper. Presión a satur. a satur. "c bar (abs)

Volumen especiÍico (dm3/kg) RECALENTAMIENTO CC) 0 51 0 15 20

25

30

40

-::l: l: : : -

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35

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11

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28,201

29,00!

29,80:

30,50i

31,30:

32.70,

Extracto documentos DEHON

Cap. lX Anexos

379

CH2F/CF3 Rl34a Tabta9.6

CARACTERISTICAS

Estado

recalentado

TERMODINAMICAS

DEL R134a

Entalpía kJ/kg TemperaturaPresióna a saturación saturación

'c

bar (abs)

RECALENTAMIENTO CC) 0

5

10

15

20

25

30

40

50

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90

:

32,42

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Extracto docümentosDEHON

380

D¡dafrio- Las bases del frío

enlosq多uorssald Cap.lX Anexos

_---

NH3 Tabla9.7 Temper.

R717

Esfadosaturado

CARACTERISTICAS TERMODINAMICAS DEL R717 Pres¡ón

"c

pa bar

-70

0,109

t

Amoniaco

Volumenesoecífico Densidad vapor líqu¡do vapor

efectiva líquido pe oat dm3/ko -0,904

m3/ko 006

p' p' ko/dm3 ko/m3 o,725

0,111

Ext.acto documentos DEHON

382

D¡dafr¡o- Las bases del frío

Entaloía liquido vapor n h' kJ/ko kJ/ko 189,62

Calor vaporizac¡ón kJ/ko 1466,86

NH3 TA\IA 9.8

Amoniaco

R717 Estado

recalentado

CARACTERÍSTICAS TERMODINÁITTC¡.S DEL R7I7 Volumen específrco (dmYkg)

Temper Pres. RECALENTAMIENTO CC) a satur. a satur. DáT 0 510 'c j

-70

:0, 11

15

20

25

30

40

50

.90 07 ,00 :92 35, 00: 9463, 00: 9691, 00! 9918, 0 0 ! 1 0 '1 4 0 , 0 0 1 0 3 7 0 , 0 0 1 0 8 2 0 , 0 0 1 1 2 7 0 , 0 0 '

- é o' ' o.? z:+.!si sq ;'ae¡c 9oi rs p

Extracto documentosDEHON

Cap.lX Anexos

383

Amoniaco R717 Estado

NH3

recalentado

CARACTEÚSTICAS TERMODINÁMICAS DEL R717

TAbTA 9.9

Entatpía kJ/kg a Temperaturaa Pres¡ón RECALENTAMIENTO fC) saturac¡ón saturación

bar(abs)

:

-;o

: .

¿o

: : '.

0,22 o,¿ t 0,41 n' |t o 72

-35

,

003

-60 -5 0 -50

.

j

: . . . . . . . ..

0

510

15

1656 i 1667 .'1677 : 1687 '1674 . 16a5 , 1695 : 1706 , 1691 1691 :, 1702: 1702 1713: : 1713 1723 : 1723 , 17oa 1708 1719: 1730 | 17 4 1 .: 1715 : 1727 : 1738 . 17 1749 49

20

25

30

40

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ExtractodocumentosDEHON

384

1941 ,1976

90

D¡dafrio- Las bases del frío

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รกnJosq? uorsseld Cap.lX Anexos

385

R4O4A Estadosaturado

Mezcla no

(52Y0de RI43a + 44oAde R125 + 4Yode Rl34a) Tabla9.10

CARACTERÍSTICASTERMODINÁMICASDEL R4O4A

Prcsión Presión absoluta efectiva pa pe bar bar

0,313

LiOUIDO

VAPOR

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63,6 : 0,004e: 205,6s5 | 384,2:

Extracto documenlos DEHON

386

Didafrio- Las bases del frío

70.2

R4044

Mezcla no

Estadovaoor recalentado

(52Yode R143a + 44oAde R125 + 4%deRl34a) TA\IA9.1I

CARACTERÍSTICAS TERMODINÁMICAS DEL R4O4A RECALENTAMIENTOfC) 0

510

15

20

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Volumen espec¡fíco (dñ3/kql

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89,22| R ooqi

92,74| R 3r^:

Exúacto documentos DEHON

Cap. lX Anexos

387

(52Yodek143a + 440/odeRl25 + 4% de Rl34a) CARACTERÍSTICAS TERMODINÁMICAS DEL R4O4A

TA\IA9.12

Entalpia kJ/kg

a Presióna RECALENTAI\4lENTO Temperatura fC) saturac¡ón satuÉción

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0

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15

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388

Didafr¡o- Las bases del frío

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CF3-CHF'2/CH2-F-CHF2 Tabla9.13

CARACTERÍSTICAS TERMODINÁITICIS ONT,NSOZ

Temper. Presión absoluta pa bar

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Rs07 Estadosaturado

VolumenesDecífico líquido vapor dm3/ko

dm3/ko

Dens¡dad

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Calor rporizal kJ/ko

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@ ire'a" CARACTERISTICAS TERMODINAMICAS DEL R5O7

Tabla9.14

Volumen esoecífico (dm3lkol ('C) RECALENTATVItENfO Temper. Ptes a satur. a satur. barlabs) 0 510

15

20

25

30

40

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216,36,

221,36

226,36,

231,34, 236,32, 246,23,

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141 1A :

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89,71;

91,90:

94,09.

96,26:

98,42|

100,581

102.72 |

106,98.

71.69,

73,47 .

75.23.

76.99.

78,73

80.47

82,19

€5.62.

17.38

1 7 .9 9 ,

1 8 ,5 7

1 9 .1 4 .

19,70,

20,24

20.77,

21,81

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4 ,38 i

5, 09:

5, 571

5, 97:

Cap. lX Anexos

i

6,33.

6,65:

6,95:

7,49

391

CF3-CHf,'2/CH2-F-CHF2 Tabla9.15

R507 Estado

r recalentado

CARACTERÍSTICAS TERMODINÁMICAS DEL R5O7 RECALENTAMIENTO fC)

:

-70

!

0,30:

323,3|

326,7.

330,2:

333,7|

337,3.

340,9i

344,6:

352,1:

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-62

,

0,47.

328,5i

-54

:

0,721

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0,8ái i.oz, 1281 i,6á'i i,8rl zt¿,

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332,0i

335,5:

339,1!

342,8:

346,5.

350.3:

357,9:

333,6.

337,2:

340,9:

344,6|

348,3:

352,2:

356,0i

363,9.

áá6,: ssee 341,4: á,is,sj : á¿6,5: s¿so,

áás,é: üá,6: 34i,tl 35iii sss,ó: ¡á8,él 3ob,ei s¿2.5: ¡+o¡ ss.o,r, ise,!, giie sol.e. áos.e 3-45,1. :. ...349,.9.; ....9-5-?,9.:...... _3:9,1..i......1g9,1 ,......3-6112 :.....1.1.?,g ¡¿z,z 351,6: 3ss,s: 35s,5 ! 363,5: 367,5: 375,s . ' á5ó,¡: ei,3: á5á.r1t ¿ói.iI soo,i, s7ó,;: izb,z: .a.gig, asob. roo,e, ags,o., 9991 ¡zss: 3817

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-6 -2

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| |

20 24

5,15: 5.86

363,5! 365.8,

371,1|

367,8: 370.2:

375,7|

372,2; 374,6.

385,1:

381,0: 383,6

389,7:

385,5| 388.1,

3%,5:

399,2:

399,'1. 401.9

¿Oe,el

r9.ii, gzs,ó:áis.e: ¡e¿-z sóe.s' 391,1 . g99,3:Áóq)l' ¿tit 11 ,24, 12 ,52,

376, 7. 378, 4:

381, 7: 383, 5.

386, 7: 388, 6:

391,6: 393,7:

396,6: 398,8:

401,6: 403,8:

¿OO,O: 41|6,7, 408,9. 41|9,2,

i,.'.''.''.9?''''''''''¡'''.'.'1:'1l.:''''''l9:1,.1'.,'',''386'6:392.1397'4.4o2'8, 36 | 17,03:. 382,2| : 40 18 ,78: 383, 1, . :.¿ i| .,ó 'é5 iá8 á''iá ó0 ,ó' : á96, ' ; b,

388,0: 389, 1:

393,6! 395, 0i

39S,1. 400,7:

404,6. 406,3:

410,1| 411,9r

415,5: 417,5:

426,3, 428,6:

412,0:

418,3:

424,6.

436,8:

' . i e . ?,.'9 ,.lg 'g .c'c¡.sgz'2:¿olq+os+r¿t5 ' ¿ ' 56 : iéó: )

'

392

9;4

|

27 ,13.

382, 8:

72.,??ll?i9

3S1, 1I

398, 5.

.s99t

ase,s ¡ loo,z, ¿ts.é azi.s: idi,s, qco.c

405,41

Didafrio- Las bases del frio

=

ó

É6+

ó

d.:

-o

odo

ci

Y3¡ ,t

6=

d!

P :g

(¡!q) ¡¡tr¡¡¡.rd .¡np¡qv / ¿trp¡qr qop¡a¡d

Cap.lX Anexos

393

I

SOLUCIONESDE LOS EJERCICIOS

0 ¡ r l ) l X Atl t|xr¡ r

ítl

, . (' itrttrt tr'llttu ttt

.t I t

ltt ttt t nl¡ it t t t ' iit t t lt

lt ¡ t o nt út t ilt¡ t t t '¡ t '

l h ki tt ttt'ú h o ¿ . Q t r i ' l t t, r '.,r l ttt\ tl ttt t'l t'ttt't l '( ¡ u /l / tfu t l i r tt l t't\tt r ¡ tt tttttttr ,sttlxtt

t.6

cs una molécula I rt eotltbilracit'ln dc varios ltlotllos

P o rra n t o : F = ( 2 x 9 , 8 1 ) + ( 2 x 1 , 6 ) : 2 2 ' 8 N

llitlrt'rgcno,sodio,calcio,titanio,vanadio'cromo'hierro'níquel'platino'cr'l'r' plomo' etc' plala,irro, cinc, mercurio, aluminio, carbono' 1.7

('¡l( d¡ezcuerPoscomquesÍos'

l'.:l | .l

vidrio' pintura' plástico' rtztt' tt Agr:a, bronce,latón, aceite,vino, papel, madera' nlicl, cuero,etc.

g de carburanlc t)t ltl\ttl Encuentre la densidadde la gasolina, sabiendoque 66 un volumende 97 cmr-

La densidad(p) se determinade la siguientemanera:

p :vM

es igual a 2300 gramos' lintttenlre el peso de un cuerpo cuya masa flccordemosque : Peso - Masa x Gravedad

t',ii.1.4

Masa = 66g :

kg/d,n1 p : gry : o,6s

G - M.s (kg)

g :

0,066kg

97 cm3 = 0,097dm3

Volumen :

Osca:

(N)

0,097

(rrVs') 1.8

9,81m/s' (enParís)

M = 2 300gramos

Calcule el volumenocupadopor 450 g de cobre (p:8900

p = _

M

por tanto

v= -

V

I)ortanto: G :

2,3 x 9'81 :

Ig ¡ tr tttt r ¡ tr '

La lucr za a a¡ r liclt t ¡ r lt t r r La lirelzrt cs cl ¡ttrxlttelo dc lit trlasa por la aceleración a la desar r ollat la¡ xr t lr t ser supertor oblcncr trt dcsplazarlticn(ohacia arriba debe gravedatl.

('¡l( ¿¡(':(uerPoss imqles'

l¡t)

¡ t¡ l ¡ r a tttttt tttttu t tl t'l

kg/mJ)

M P

22'56Newton

0,45 quepesa 125 N en la tierra' t il . L. 1 Delerminela masa de un cuerpo anterior: l,a misma observaciónque para el ejercicio G = M.g

5,06 x 10-s m3

8900 O sea:

50,6cm3

[)c donde It

M:

<t

ó

kg +# = 12,74 cHp lX Arlex0¡

l t/

t t t 't ' t ' t ) lt lt t t t ' t t t ' , r l) ( ' ( i. f ¡t t¡ tl t l ) , 1 ) ( l l l '' t r t l / l , g , , Q t t i ' ' Lrt s ¡ltti;;trttlt,,;tt( t' t r l i t n ¡ t ' t t t h ''1 0 0 ( ll r h t t t i " t l i t ut ngL' lu l t t t t t lt t ' llI t t rt'¡tttLt lt r t lt t t u tlt,i.r'i,tttt , , , nt,it

tt)

la l ó r n l L ¡ l l l ' r (slc crlso tamb ión ' s c t lit lr ( lc t r llil lplic ac ión de

!.1)

, , ( h r l fr tr .,r l n tt II t t | ' | '| | ' | | | 'I Itttt'ttIh tt tttttt ttttl tn ti i ¡ tt t ( r l t ! t l l tl ttl tl \tl tl r ' ^l'

l'-

1.t,t

lt

lll .u

tfu J n t/t) tt tttt I ttt't l 't'

28N

p :M -V Ej. 1.13 ¿Qut ¡totctrciu hay que utilizar para levantar una masa de 60 kg et tuttt trllttt,t de 15 m en I minuto?

pr'r'ocl (órnrinobuscadoes la masaM, de donde :

M= '

J

P V

0.00142

= 704.2ks/ml

Potencia:

?boio uempo

V = 0,4m3

W

M : 704,2 x 0,4 = 281'6 kg

L l0

tla Un camión transporta 7,6 toneladas de arena. ¿Qué volumen lrunsPorta/ p =

M

V

t.I I lit, '

7600 1600

:

4,75 ml

ttt't\' t lJnafuerza ha realizado un trabaio de 2900julios desplazandounu empleada'r tlistincia de 8 m .¿Quévalor tenía Ia fuerza

M .g.h

t -

60 segundos p9 ) o

: ":^" -póu

¡,éo'" Tabla t't)

1600 kC/mt

W:

:l

I

I I

se expresaen Í/s, entonceses la velocidad

de donde

Julios

F

= I4T,l Vatios

P= l y _F .l _t, 'ttf

Potencia

lr

: Faerlu X Velocidad

VaÍios : Newtons x

2900 ó

F:P :

_ 6000 v5

metros/segando 1200N

362.5 Ne$'fon

Y

I2o! ¡4 : 9,,\ I

i¡9ó

60 x 9,Bl x 15 : 8829Julios

Ej. 1.14 Catcular la masa (M) de un cuerpo que un motor de 6 klI¡ hace subir tt tttt't velocidad de 5 m/s.

pero

W_F.I

-

segundos

Dld¡frlo- Lrr br¡c¡ dellrlu

122,3kg Crp,lX Axrror

3$0

(ln ltith jt¡ tlt'tttt'ilL', ( lt ' t t t t t \ ! t t ! : t t t l t t ) 0 lí 8' ( h' \ I t t t t \ t t \ ! ) l u ¡ '\ tl tttlrt rh' rtt¡tL't fit i,-'.(ttltrrlt' lrt ¡ttt"tiittt ttt¡xtrlutlu ¡xtr

l \ t \ t 't h ''l '5

'l u t

l.l7

ttth t ¡ ttt':ti i ttt l r ' 1 l u ttt"t. ( \tl tttl t t ' tl t' l tt l ,tu ú l tttl t't th t th 'l 1 n fu ,.

tu t 41,',litu,,.t l)r)t l I

newtons

h t l h .tl tt

l tt f) r r ;r r

'tr t¡ tr tttu n l ,t

F l'--7;-4F-P.S J

F

P -- 4 bares :

s

s:

pascales

F :

1 cm2 :

400 000pascales 0,0001m'

400000 x0,0001 :

40 N

F : M . c : 2 0 x 9 , 8 1 : 1 9 6 ,2 N Ej. 1.18

52 s : 0, 0 3 m 196,2 :

P : o,oss

Una bombona de 30 dm) contiene niÍrógeno a la presión de 75 lntn.s l,t conectamos q un<t instalación frigorífca donde reina el vqcío ab\t)ltttt), t' abrimos las válvulas. Sabiendoque el volumen interno de Ia ¡nslulq(¡(itt t'\ tlt 96 dm3, cqlcule la presiónfinal.

5 605 pascales

Se admite que la operacióntiene lugar a temperaturaconstantey aplicamos:

pI =

l,a diferencia de altura ontre los dos manómetros es matetializada por hl o sea4 metros,es cl valor a utilizar. presión l,¡ superiora PI.

P2

-

1, =

C onstante

75b

VI = 30 dm3 p2 = ? V2= 30+96:

es

h2

P2 = Pl +vhl Pt

p2.V 2 :

pl .W:

P2? (en ¡xrrt'tl' ' r Esta tubería está llena de agua' ¿Qué indica el manómetro cn bares).

lil, t . t(¡

h3

p L . Vl

^ :-w pz

126 dm3

:

' ' ,!r ' " t¿ o

: 1 7 ,8b a r e s

h1 = 4 nr h2- 4,¡tt\l h3 = 1' ,/ rrt

2 x 105Pascal 9810N/m3

Por tanto : p2:Pl+vxhl

t , 2 : 20 0 0 0 0 +9 8 10x4 240 Pasculaso scd unos 2,4 bares P2 = 2-19 Dldrfrlo Lrr blru tlcl Írlu

tr¡¡trq

0áp,lX A[€xor

401

lll

lltt lttl¡t¡ t'L'rtitttl tlL', \ t t t , l, '

lt t , t t t \ \ t l) t t t l( \ t t l) t ' t ¡ ! ) t t \ t h '\ l t t l \ r L t '

('ttlcttlt'lo ¡trt"'iión tlabitlu t

lLt<¡¡lumnu de ateila rn (l l)ttttlt)

t t l ú l l t t t t t 'l '

lij.l.))

tl t 0 " \' l k g h l n rl ttt\'¡lt ' t l( t t t nt t l, " t t t í tl tttl

Pdscoles

m

N/ttt'

0,83x 1000x 9,8I :

Temperatura de B

Temperatura de A

v

l {r t ' u c t r l c:

Ít

, \ i t r r t r l , n , tt, r ¡ ,,, I I I l l t tl l t' l 'ttttt'ttr ) .\( tt t t,tl l ttt l ( ) l \tn r r ¡ tr t' tl i ttt<'r ctttttl ¡ i t¡tl t t t t l t ¡ t , t tt¡ , , 1 1 ,'t ¡ '¡ 1 ,1 1 '¡ l t'ttr 'ttt' l ) t'l t'u tt i tr t cl r cttl i ú ttl tl fl tti tt th 'tttl t¡ r ¿t \|\ ,l ' n tl ,. t ttl u t\t\ i , i t r l . lirrtr

Sentido del flujo

m/s'}(9.1iI t

t\/

Respuesta 1

'):

36'c

36'F

,.i

26"c

1

37"C

1 2

300 K

2

J

8124,3N/m

h

p -- 5124,3x 8 : 65 138,4 Puscales O scounos0,65bares

Ej. 1.23 Dé Ia 0 Kelvin correspondientea -25 "C y a -25 "F. Pan -25 "C

introducimrx llttt'L' I)cspuésde haber hecho el vacío en un circuito frigorífico' 3'5 b"''.'' ' enlonces rt/iigeranre. La presión en el circuito aumenta ""' "' prcsión indican los manómetros?

l.)0

e K = e c+ 2 7 3 0K : -25+ 273 :248K

l,osnranómetrosindicanlapresiónrelativa(alvacío'elmanómetroincliut'Il"ttt I'rt'.viónabsoluta: 3'5 bares = 3'5-l I'ru;;iónrelativa = P abs - I bares

:

Para-25"F

oc

2'5 barcs

-32 lrS

OK l',',it ,) I

oF

_ (-2s)- 32 = -31,6"C 1,8

-31,6+ 273 = 241,3K

Qmplete la siguientetabla' BTU = 3 x 1'05 :3'5 kJ) ¡liiempto:I BIU:1,05 kJ entonces3

Figorías 5 Kcal

3 BT U 18kJ

= =

BTU

KJ

19,93

20,93 3,15

0,752 4,3

F;

17,14

,18

1.24 Se obsefla, entre dos puntos, una diferencia de 0 de 18"C.Expres,'t',sltA0 en K. Una diferenciade 11f :

Una diferenciade 1"C

Por tanto: A0 18'C = Ael8K

= Ohscrvación:en Ia práctica, I kilocaloría 4 BTU

c{p, lX AIóX(J¡

4t)ll

/ .'\

| ltttt l, ttt r'(l t't rlict

th t it t t t t t t t f t it t \ ( I t ' t t ) l) ot t ( t l( )'5 cttt

l ' . t t ltttit lt¡t t'u t'ttltt ('rl(t'¡ t ) t

t'

1.,nlt illt¡ ltttt'tt¡

t2 0 tm 12

cm

l'.ttltttilt¡ tt'ncnlt¡ interior e: , \ li r ¡/l ¡¡l r' rl¡loi¡ c r son: L=6 m;h :

3

e-

r ', Q u i ' t tttttt,l , l tl t t t l t t t t , t r l t,¡ ,t l l J l

t ttl tu '

lh l

tl ttt

!tl \ttk tt

,t ,\ l tl n' ¡

tl t'

tt

tt\tttt

0 : c.M. Ae

cm j'8m

mdttl¡t tt' y' en el interior de la cámara fría' se I tt tt'ttl,¿ (tlttr(t cxlerior es de 28"C Itt lt'tttl)(tutur0de + laC que atraviesa esta pared en 24 horas' l)tttrttiitk' t'tt kJ la cantidad tle calor

kJ/kg.K labla1.2) 4.185kJ'kg.K (según

. 0 , (.s.^ 0

8kg

M

40 - 7 = 33K

('f lcukrdcl coeficienteK (utílizar las tablas I 2Y A Espesot : e Muro comPuesto de (netro)

^0: Conductivídad )" (Wm."C)

1/he= 0 t):

h e = 1 6 ,7 Enlucido cemenlo

0,025

1,15

0l ):

Ladrillos huecos

0,2

n5

0''1

AnfNapor

0,01

0,7

Poliuretqno

0,12

0,03

Enlucido cemento h i = 9 ,1

0,03

0.0.1

Resístenciatérmica global :

o:

Resislen(¡(t Íermtca

I l04,8kJ

4,t85x 8 x 13

oC con 5 litros a 18 "C Al t'tlt¡ En un cubo, mezclamos3 litros de agua a +35 Ej. ' 1.27 "t ' de algunos minutos, obset'vamosque la temperoturade la mezcla es efu2'l ¿Qué cantidad de calor ha absorbido el cubo? (lc Tomemosel agua a OoCcomo punto de referenciay calculemosla cantidadtolll calor introducidaen el cubo. : cMt Ael = 4'185x3x35 : 439'42kJ Qt : c M2 A02 = 4,185x5x18 : 376,65H Q2

Rg = 4'

Qtotal

:

816,07kJ

Temperaturateórica de la mezcla: Resultado:

K:

1

Rs

:

4,629

: 24'3 "C A0 = Qtotal/ c Mtotal = 816,07/ (4,185x8) -- 24 3 - 0 : 24'3 "C Temperatura : /0 - temperoturainicial

0,2l6 H'/¡¡t' t

Como la temperaluramedida es de 23 "C, se admite que el cubo ha absorhiú¡ parte del calor, o sea : : (24,3 - 23) x 8 x 4'185 : 43'5kJ Q absorbida

( 'r'rlcrrlo de S

S = 6 x 3,8 = 22,8m' ( lálcLrlo del /á

A0 = 2 8 - 1 =2 7 o C = o= K . S . A e = 0 ,2 1 6 x2 2 ,8 x2 7 1 3 2 '9 6\V' aüos

lij. 1.28 ¿Quépotenciafrigorífca permiteenfriar 7 litos de agua de 15"(lo 10"( ''tt 4 segundos?

la paredal cabode 24 horas ('untitladtlc calortlueatraviesa x 24)/ 1000 : 1l 487'7kJ ( t -t2'9ór 3600 Q (llLrtr.rlt:

l lhtlitt

tttt't

P = W/ t

I iulirt/tt ¡lrrrrht) t ', : i |

nl

c.M.Ae:

4 , t 8 5 x 7 x 5 = 1 4 6 , 4k7' l

t'

1.16,47 /4

kW .16,6

't t

I t l t 'h ttr ti l

( l r 'tt't t'( :tt th t 9 5 "ttti tt.t" ( Ittti ttt

csl,, lx Allcxol

) i tl )

( ''tl tttl t

l tt tttttl i 'h u l tl t

4l)lr

t t llt , t t'\ll tt¡(kt tl ttt t l ' t t t "' t t l' ¡ ' t r l t ' t l iuút t

Q: i'- -

( t r ' ' t t '"

1 ' / l ''l / l i g K ) '

't

P- ll

c.M.A 0

c = 3,77U/kg.K

6'C

oscit:

t;

I /

ll -

t

¡i,

tl ) .t.6 -

l'l : I,h.\t'.\tttt(h)\

2.|,7ninufos

M = P .V V - 95x0,25 : 23'751: 23,75tttt¡ 1 ' 0 3k c ' t " ' 103 0 k g / m3 = p = (tabla1.1) M = 23,75x 1,03 : 24'46kg

Ej. I.3l

: Queremosobtener un bloque de hielo de 9 kg a -20"C ulilizando aguettr I t Calcule la cantidad de calor a sustraer al aguo. (Utilice las tablas 1.4y 1.5 de las páginas anteriores).

20 ^ 0:18-6:12" C = I lq(,.ht,l e = 3,77x24,46 x 12

0 --18.c 1- 7

KJ 'i

I

l tl

desprendeuna cttttlitl't'l 'l' I\r definición, una restslenclaeléctrica de 1 kW para desesc(tr(ltttt 'l ,r,lrr d" 1 kJ/segundo. Esta resistencia es utilizada '"|,ror"Ao, ,10 "C y represt'ttt,rt,,,,r, de uia cámarafría. La escarchaestá a resistencia para raul¡ ttt ' I ,ru'.ru ,1" 4 kg. ¿Cuánto tiempo empleará Ia dcsescarche? (tJtilice las tablas 1.2Y 1.3)

iíquidd 1oo%

De A a B : enfriamientodel aguade 17a 0'C Q:

c.M'^e:4,185x9x17

=

640,3kJ

del aguaa q constante de B a C : congelación 3 0l5,0kJ

Q:l.M=335x9= de C a D : enfriamientodel hielode 0 a -20'C Q = c.M.¿e

= 2.09x9x20 Total

3 7 6 , 2A

4 031,skJ

Ej. 1.32 La combustiónde I litro de fuel domésticoproduce un calor de 34 920 l¡.1.ltt masa volumétrica del vapor de agua a 105"C es: p : 0,7 kg/ml. l)tt rrtt, caldero de vapor alimentadapor agua a 20"C, ¿qué consumode ffucl ltttr r¡ttr preveer para producir 30 m3/h de vapor de agua a 105"C a Iu prc:tiitrt atmosférica? (l vaporización agua : 2257 kJ/kg ; c vapor agua : I,94 kJ/kg.K)

('llor necesario parafundirla escarcha: = 2'09 x 4 x 1 0 : tl c A ¿rI] Q = c'M'^ 0 r l ef l r r ( '

Q = l'M

= 3l5x

I .t40,0k.l

4 '

lotrtl

83,6kJ

ll't,h^,l

Masa de aguacorrespondientea 30 m3 de vapor M=p.V=0,2x30:2tkg

L.t.J

( 'r rl o rn ce cs r t t itpat l it ¡ lt r t t l ttti t v i t¡ro t:

( )1,.\t t \\' l rutttIl tt

l ,t

\ttt

,l , t!t\

tt

h

l t,t: t tt

Q = c.M .A0=4,185x21x80 delagua Vu¡rolización = 2257x 21 = Q : l.M ('ulcntamiento delvaporde 100a 105"C

=

47 397,0kJ

Fig. 1.84 : Temperafurade ebullición EI R22, ¿de qué elementotoma el calor necesariopara su evaporación'?

= 1,565litros,/horu

El R22 recibe el calor de las paredesdel recipiente.

crr I.lnrealidad,el consumoserámás importantepuesno hemostenido rrr.r.vircir'rn: calefacción' cucntael rendimientodel sistemade ,\i, u Iu experiencia de la figura l'73 hubiésemosutilizado amoniu(() "ttt' It'mpcraturahabría indicado el termómetro ? (Utitit:e el gráfico de lafigura 1.70) 1 bar para ttltlt" tt l)atlo que el manómetroindica la presión relativa,hlV Queañadir cf grálico I .61. Esto da una presión absolutade 2,9 bares'

l..l.l

El recipientees calentadopor el aire ambiente. Evidentemente,la temperaturadel aire ambientedebeser superiora -40 'C.

Ej. 1.36 Una bombonade NH3 (amoniaco) cont¡eneIa mitad de su volumen en estuht Iíquido y su temperatura es de 5 "C. Esta bombona es cargada en un vehír'ttl¡t y transportada a una obra. EI montador observa que la bombona sc lut recalentado durante el trayecto, mide la temperatura y anota 25 "C. Si contt ttt un manómetroen Ia bombona,¿qué indicaría?

La bombona de NH3 está medio llena de líquido. Por tanto, la relacirin presión/temperaturase aplica. a 5 oC la presión absolutaes de 5,2 bares a 25 oC la presión absolutaes de l0 bares

l\)r tlnto, con el NH¡, el termómetrohabría indicado-10 'C'

I Ll¿

es de 8 futt' s I 't t,u presión absoluta medida en una bombona de R22 oC' ¿Qué concluye? (ayúdese dcl vt'tlt' " h'tn't¡eraturade la bombonaes de 22 d<'!u /igura L70) n¡bclón prosión/temPeralura El gráfico da una presiónde 9,5 barcs¡rrrr'r''l oC. En nuestrocaso,la prcsiirttIr'lrt R22 y NH3 F.22a22 es de 8 barespara la misma telrpcrilllllrr ltr que demuestrala ausenciade líclLtit|rctr lrt bombona. Por otro lado, el punto [8 barcs. ]'l sitúa en la zona vaPor.

,l

R22

I

l ) t( ,1 ) t) t1¡ t) tkkh ) l ,tu

7 030,ttkJ

-- 1,94x21x5 = 203'7kJ Q = c.M 'A 0 54 6il'5 kJ Total 54 631'5 34 920

ú tl t) t

Presiónatmosférica

( 'i tl r. : t t lr r lllic ntdc o l a g trrrtl c 2 0 l r 1 0 0 " C

('onsumode fuel :

l ',1 r t,g ttr t tl t i l t'

| \t' t' \' ttl rtu tI

( l '''

El manómetroindica 9 bares (los manómetrosindican la presión relativa).

Ej. ).37

La bombona del ejercicio 1.36 es conectada por el montador en el circuiÍo lrigorifico donde el manómeÍro indica 4 bares.

4 bar

*Circuito frigorífico

EI montador abre las válvulas. ¿Qué ocurre?

Zona vaPor

5

r)

\ j"t,t

t

l,t

rl

10 15 20 25 30

t,t l1t\trnI

(hl lf l0

CH¡ t lX At r oxr r r

40fl

tt ttlltt'ttcl t iletlitll Ilt lrttsiirttett llt llolltlltlltlt¡t) bun't)essttPctiotltllt t¡tte ¡ s¡lil de Ilt lrolrtlr.'r' ' t.l euirnlosc itbratllasviltvtllas.krsvapotcsde amoniacovrtlt v l)rnetlll cr cl circuitoliigorílico. en la partc blirr rl' ' lr ¡rresirincn la bombonava a disminuir' El líquido NH: líquido' vl a cntraren ebulliciónprovocandoun enfriamientodel 1,,,'r',1,,,,,. permanecea 4 lrrtrL l'rrlu sirnplilicar,admitiendoque la presiónen el-circuito tambiéna 4 bares(o sea5 baresabsolt¡lt)| ¡,,c*i,'rn la bombonaseestabilizará "it oC' l.¡ tcnrlrcraturaen la bombonase estabilizarápor tanto a 4

l '. i . 1 . . 1 0

l "¡

l l u t,l ,'t

l u t \tu tttu l t) \

ttt l tt tttl ¡ h t l .l l ,

,.l r r tt tu ) tl u t

\tr l

tttl l tl l r tl tl t' S Í . c l i t r t ,,tr ,t,o o l i /l / Il r '¡ ,t¡ ¡ s!'¡ i l l l l a m a b l c p l o p o r c i o ¡ rt s r 'o r r r ¡ r r cr r tl r r l l r e s r r l r c I5 y 2 7 % r .

si cs r l czcl l r r l o co l t ct i l t(

( .r l

Las sulusrlc rruic¡rrirlrs dc las instalaciones de amoniacoeslhnetlLriptrdrrs rlt rrr,r ccntraldc dctccciónde NHi con dos umbralesde desconexión (nonra ItN l7f I ) Los captoresde estacentralestánsituadosen los puntosde riesgodc lirgrrI ,1, maneraque se controle la concentracióna la altura del hombre. Esta centralcumple las siguientesfunciones: .

del líquído qtrc str/t ' l' L' l 1 | .1,\ Oh.sarvela figura 1.79. ¿Cuál es la temperatura vúlt ulu de exPansión?

-- -25"C

Itttt'

Umbral de prealarma. El valor ne debesobrepasar los 380 mg/n' (500 ¡r¡,rrr de amoniaco). Disparo de una señal,sonorao luminosa,alimentadaa part de L tir lir( I(. independientede la de los compresores.

La temperaturadel líquido que sale de la vrilrrrl' ' ' expansióndependede la Presión.

Puestaen servicioautomáticade una ventilaciónadicionaly antidef)aglrrnlt.rl la salade máquinas.Estaventilacióndebeser calculadade tal forma quc. errr'l caso más desfavorable(desprendimientode la masa total de la unid¿rrlr¡ris importante),no se puedaalcanzarel LIE (límite inferior de explosivlclad).

rt't' ' Aquí, se tratadel R22albar' lo que da una tctrr¡rtt de -25 "C. o

L.19 ¿,Quées un combiadortérmico? el intclcrtr¡rl'r"'l' lJn cambiadortérmico es un dispositivo(aparato)que asegura calor entredos fluidos, sin mezclarlos,sin contactoentre ellos'

Umbral de alarma. El valor debe ser como mucho igual a 22 800 nrg/rr' (30 000 ppm). Como complementoa las prescripcionesdel prirrer umbral, habrá tiis¡xrlo rk. una alarmasonoraque sepuedaoir en todaspartesde la instalación.trrllen.sv despachos.

el calor v¡ tlLl llrr '1" lil intercambiose hacea travésde las paredesdel cambiador' calicntehaciael fluido frío. !r ' l r cuanto l'r)rrv{ lrl llujo de calor intercambiado es tanto más impofiante tlilcrcncia de temperaturaentre los dos fluidos'

Paradaautomáticadel sistemade refrigeración. Desconexiónde todos los ci¡cuitos eléctricos presentesen la saLr th. máquinas,no previstospara los riesgosde explosión.

Aire a 35"C Agua caliente

lii. l.4l

80'c Agua más fria

\"--

n¡r" 19'c "

lil lirtli¡dol tlc cllclacción cs un clllllhiil(lot'tóllllit rr

¿Cuálesson los medíosde deteccióndefugas defluido refrigerante ?

A menudo, el frigorista competentese distingue por su empeñoen dctcctar lirgirsy por su profesionalidad:repara la fuga antes de volver a introducir cl lluir|' refrigerante. Estecompofiamientoejemplarcontribuye,no sólo a limitar los dañosdc cirlr rrl medio ambiente,sino que tambiénevita el volver a casadel clicntc ¡rlrtr la nrisrll avería,lo cual no apreciaría(y se comprende).

Estc experimentado fiigoristaes un campcóndc ll obscrvlcirin:lir{oglirlíl torr srr r¡irrttlitloda la instalacitln a la bústlucdatlc l¡ nrcnol lrLrclllrle glirsir.¡rrrtsrlri rl,,trrlr' lrr lt;ry(r¡ll tir(r)r.rrnlrsokllrlull¡.crr el crrrt¡rotlcl torrr¡rlcsor, t,lc.)lt rl¡¡l¡r , ' rl, rh' l¡t t'rislcrrr. irt rlt' tt¡rt Iu,'rt.l rt 1tt;tsrt rk l rrccilc Iii¡'orilrr'o r¡rtr. ¡rtot'ittrr' "rl

l, il . illlr 'r r r ;', " I ri |(.| || . | |:i I| | r , 'olllor kr s los lluit I r s. . llllr ill t lilu ir kr ( . n ir lt ur {, lt I llr ; t r lr r r , l ¡ r ! lr l¡ r r lc r t r r¡ r ir r celo t lc r r t lr ¡ t i¡ r cllrc¡ t l¡ ¡ ssolr l¡ t t lr r lr s.r r . , , r t . lr , l; r r r r t . l¡r lr r lll¡lllovoclt llr li¡ l. nr acit indc br r r . br rs. j

y s( t.s(,¡tl)il;ll llrisllltllicttt¡rot¡ttt'r'lllttlrkrttlitgctlttlli'. fit(,lllilln)t lir irrslirl aeirilr tle lirrtpiitrtllttybierll" cl liigolislirlol)litsiclllprcla ¡llccattciirlt Ilrs llr tcpitt¡citin, (lc itccltc. r(.sl{)s como: l)rril (lclcclilrlas l'ugas,utilizaherramientas

|

La lámpara haloidea: para todos los fluidos que conticncrrrl"r' (R I 2. R22.R502.etc). Un tubo alimentacon aire la llama de butanoo propanoerr trrl):rrr superiorde la lámpara.Una pastilla de cobre es mantcrlr(lirrl

| | lñl |-y'

! I |

El reparadordesplaza la extremitdad del tubo sobre los rrt' '" de escaPe zonassuscepl¡bles

|

|

|

|

| |

f-'l | | ]|f\a -fl

"rojo" por la calorde la llama'

I s¡ ut*o de fluido llega a la llama, una reacciónquímica crrtr' ' , t, I clof.o el cobrecalienteprovocala coloraciónde la llama.l,l|srr I azul al verde.

Ej. L42

Deseamosproducir 6 kg de hieto a 0"C a partir de aguctq + I0"C. I errLlrrt,rr de RI34a líquido a -10"C hay que evctporar? c agua : 4,185 kJ/kg.K ; I fusión agua = I vaporizaciónRI 34a <t -10"C = 204,4 kJ/kg.

Tome:

33.5 A.t//,.r,

Cálculo de [a cantidadde calor a retirar al agua: lll dctector electrónico: algunos sólo son sensiblesal cloro es sensibleal flúor y puedesenir ¡rchrlr nuevageneración etc.). R404a, (R134a, ¡nra los HFC lil aDaratoemite una señalsonoracon una cadenciaregular' Si dctectafluido, la señalse amplifica. ( in conmutadorpermite elegir la sensibilidaddel detector'

de 10'Ca 0"C :

a

ffiililflil

El proy€ctor UV: un Producto anteriormente inYectado en la instalaciónse escapaen casode fuga y llega a ser fluorescente bajo los efectosdel rayo emitido por el proyector. l,l¡ varilla de azufre: este medio sólo es válido trirra el amoniaco (NH3); se enciende un por los sitios L'xlfcrnode la varillay la paseamos si se desprende humo blanco un sospechosos; l1¿lyamonlaco. , El papet fenol: para el NH3, este papel dc c t l k l t l l l ¡ t l t , ', r l l ¡ humedecido y desplazado alrededor de los t l l c ( ) l ( 'S \ r Iugares;se vuelverojo al contactodel amoniaco

C

= c. M. /0 : 4,185kJ/kg

M

:

AE

:10-0

o

6kg

= 10"c :4,185x6x10:251,1

kJ

de 0"C líquidoa 0'C sólido: Q

=t.M

L

:

Q

= 335x6

335H/kg = 20I0kJ

calortotal: 251,1+ 2010:

226t,IkJ

Calortomadoparala evaporación de un kg de Rl34a: Latabla 1.7(página89)da un calorlatentede 204,1kJlkg a

10"('.

Portanto,comocadakg de líquidoR134aa l0.C absorbe 204,4k.t¡lrrr evaporarse, paraproducir2261,1kJ haránfalta:

2261'l :04.4

t I,06

kc.taRIJ4,

t ,t I

'l rrrtr' Ltl t':tt ttt t t tlit t t ' t tr I L' I it ¡ rri tIttr' l l l ' l ' l t u tl ' i u rh ' ' 1 0tt ' l (t ' \ttl th' ttkt qtr cl h u l tl' tttltn' ¡x:nliút ¡t"t t', t',tlttlittttt iL' lii¡tri,httt th' h l h¿/tt, t'Ltltult' l¿ t ttttln

eoi )secl l rllclit lir L l t ¡ r ¡ r l|. t r lr rt lct t lo r lt ' t t t t ¡ tllt ¡ nr llon¡ ¡r lr ¡ ¡ r si¡ r l0 llcr r r r :si cl lir ¡ r r r r l( | ocul )i l l rxl ( )r . . lr r r lr l¡ r r , ll,ll ¡ r lt r lór r nr l) ( hlt sf ¡ t lr ex¡ llosión dc lu lx¡ n¡ l¡ or ¡ n.

,'l R::. c tl22 (de20 u 25"L) = 1,25kJ/kgK ; c R22(de25 a 30"C): 1,27kl/kg.K

COlrlSECUElrlClA

---+

Calor

('alol pcrtlidopor el R22: Q

= c.M.A0 c

l.l4

MA E

Calor

O

dc 30a 25'C

I,27 64 5

406,4

tlc 25 a 20"C

1,2564 5

400,0

Total :

806,4k^I/hora

ErPLOSTON Ej.r.4s

Llnq bombona cilíndrica de -10cm de diámetro inter¡or las en R|34a nnliene indicadas tttndiciones Por la siguiente.figura.

Sea, sobre una balanza, una bombonct de R134a cuya tero (pt:;o rh ltr bombona vacía) es de ll kg. La cargamos con 29 kg de fluiút rr ht temperaturade 20 "C. Dejomos escapar vapor durante un momente.t' u(,\l)tt.\ cerramosla bombona.Lo temperaturacae a -5"CyIamasa a 25 kg. Calcule:

Dsle bombona es Puesta anseguida en un local donde la lcmperatura ambiente es de 25"C.

- la cantidad de calor absorbido por el fluido evaporudo - el calor absorbido del aire ambiente

20"c

¿,Qué ocute, al cabo de ulgunas horas, con el nivel del Iiquido? 'litme: v' lToC = 0,792tlm3,tt<g; v'25"C:0,828 dm3/kg' lirrlrc l0 y 25'C, el volumendel líquidoha aumentado: Fig. 1.102

!Á2! : 1'045

Masa de fluido evaporado: 40 - 25 : 15 kg de R134a

0,7sf

(.onro se trata de una bombonacilíndrica,el aumentode volumen sc ttrttltt|r'¡'rtt runasubidaproporcionaldel nivel. El nuevo nivel será: h25"C:

h25"( lil llivel lIr s h itlr ,l rclr ll

h10"C x 1'045

45 x l'045

Dldrlrlo L'r b¡r'¡ dd lf19

Calor de vaporizacióna 20 'C K

lv = I8l,l2kJ/kg

Calor de vaporizacióna -5 "C K

lv : 200,88 kJ/kg

l'ara tener en cuenta el hecho de que el enfriamiento del líquido ha sido progrcsivo.es lt¡rccrla media. ¡rrcl'criblc

'l7tnt

lClt 0s , llt ' ir r lt t í t t lt it t r ix t i t t t r l l l

La tabla 9.4 da:

l r l v l ( l ¡ l f : l l l l r l [ l l l l ( l l l r '! l 'r '¡

C¡4) lX A exor

4tb

{ti(.

l ', : ¡ . : . I

:

l) | )t)0,,\3

lwn

19l k.l/k1¡

I l l i li ::tu n h ¡ , l , t, tttl ,l t, t!tttt ttt,t, It tttl t'l tt ¡ tn tr l tr r r ,i r i tt I t i i rt t .i I i r 't t t.s¡ n .r .i /i r r t ,r l l l . l 1 tt, th l l l l ( t.l I t ¡ L l l l 'l ,', ttt h t.t u ti .sn ttt,s ttu n l tt i ttttt'\ th 'fi u k ) tt( u u ¡ !,tr tt)

de los l5 kg dc It l34a : liigorilicaobtenidapor la evaporación l'rorlrrrcirlrr 2865kJ l9lx15 = lt,tttx M : Qt I rtrrplrtlrtccititrli'igoríficade 2865kJ ha servidoparaenfriar: .

eI lluido quequedaen la bombona,

.

lu bombona,

.

cl airc alnbienteal contactocon las paredesexteriores'

Mrrsl tlc ll Lridoenfriado: Masainicial-Tara:

M|r

25-11

:

14 kgde Rl34a

( '¡rlotextraidoal fluido: prclertl'l' Vicnc cladopor la diferenciade entalpíadel líquido;para simplificar'es sitr '¡rr' r)otcneren óuentael vapory considerarque el fluido estáen estadolíquido' cllo tengauna incidenciásignificativa en el resultadofinal, (véasetabla 9'4)

Rl34a : Utilice Iatabla9.4:

h'a35"C

=

248,72kJ/ltg

h"a 5"C

:

400,09kJ/ks

400,09- 248,72

h' a 20 "C

:

227,23 kJ/kg

Qom

h'a -5'C

=

19i,43kJ/kg

Producciónfrigorífica específicadel R134a

Ah

=

33'80 kJ/kg

I'ara 14 kg :

:

33,8x 14

Q2

O

QI-Q2=

:

151,37 kJ/kg

R4044: Utilice la tabla9.10: :

473'2 kJ

fiigorífica para el enfriamientodel aire y de la bombona: l'r'odLrcción

=

151,37 kJ/kg

2 8 6 s-4 7 3 '2 :

t.46 La figura 1.70 representalas cut"vas "relación presión-temperatura" del R22y del NH3.

2 391,8kJ

h'a35'C

:

253,90kJ/kg

h" a 5'C

=

372,93kl/kg

372,93- 253,90 il9.8 A/kg Qo. Producciónfrigoríficaespecífica del R404A : 119,03kJ/kg

bar 20

Ayudándose de las tablas de fluidos en el anexo, trace sobre PaPel a cuadros las curvas Pres¡ónÍemperatura de los fluidos: Rl34a; R4044.

R7l7:Utilicelatabla9.7'. h'ct 35 "C

:

662,39kJ/kg

h" a 5'C

:

r765,80kJ/kg

Qom

1765,80 - 662,39

1103,41kJ/l<g

Producciónfrigorífica específicadel R7l7

I103,4 kJ/kg

Sc observa la superioridad del amoniaco, aunque raramente utilizado en csls lilxr régimen(+5, +35) a causadel importantecalentamientodurantela corrpresitin.

d¡l lll0

Crp, lX Arll¡ga

(l

41

t t t lt t t lt '

ht

Ot, tlu( t)l,lrtklt ¡ttttk)\ t t)tt ,'l ll l.l4t

.y

I t , ¡it¡n lt¡,¡t'ut ltt li ! . ! t t t t . ' l,

)(l / (l.Oh,\'\t) |

al\,

't)(). I l\!: lt

I t r o d L r c c i t i n l i i g o r i l r r 'tr ( :,||r '( tl t( i r

t t¡tttl NI I . l. | | r'¡crci ti o i rrl lc li( ) fI los ha pe rmi ti d o c a l c u l a r u n a ¡ r ror lr rr'ci i rttl i i g or ilic a es pec ífic a d e :

24'C

Qont

.te7.):

Sr rl cirtttlitlmltsicoes de 0,3 kg/s, la potencra Irr¡'otllieirscr á:

Fi s.2.7

l)7,).i

ló9.99 ltJ/kg(Tabla 9.4)

con el Rl34a l)olcncialiigoríhcaque obtendríamos

O sea: (Do = 49 348,9 / 3600 =

45,4kW

Volumen aspirado

l{ll7oNl13:

Rl34s

3 3 1k W

)..1 t,,:i.

Ej 2 4

R22

qm

m)/h

331 kJh

l\rlcncia frigorífica que obtendríamoscon el NH:

13,7kl4/

Aplique el mismo método para el Pt22y elP.717.

45,4A/s

0,3 x 1103,41 =

(

@o = 290,3 x 169,99 = 49 348,9 kJ/h

t{ I l,lA :

(Do =

lt .'lt

lt t

@o = qm. Qom

t51,37kJ/kg

0,3x151,37 :

lt

PotenciaIiigorífica:

kJ/kg I 103,41

4\¡ =

Qou

kg/h

R717

do KW

qm

óo

qm

kg/h

KW

kg/h

Qo KW

20

290,3

13,7

4)4 ?

21,3

65,2

22,4

'40

580,6

) 74

848,4

42,7

138,4

44,5

80

1161,2

1696,8

85,4

276,8

89,8

54,8

Un compresor tiene las siguientes características: número de cilinh¡t diámetro interior : 60 mm; carrera : 72 mm. a)

L

Calcule la cilindrada.

b) Calcule el volumen barrido para una velocidqd de rotackin dc I .1.1 rev/min. Cilindrada: l) ))

Fig 29 ('¿h utc la potenciafrígorífica de estecircuito' 'liztn,rcribu losvalores calculadosa Ia tablctsiguientee intentecomplcturltt th tl'tt' "

c:

del caudalmásico. ll lJ4a: I)ctcrnrinación aln

l'¡ / Y"

lttt

)o ntt/lt

t,,,ttt),(' 416

c:

-

E. D'

3,14x 6'

o

( iIirrrIr'¡rt|rr

ut'/lq 0,1)(,,\,\t).t

L n

4 x7,2x4:813,8cm3 :

813,8 cm3

( lltltlrtI .l) .

Dld¡frlo L¡r bdr€¡(lr¡llrlr,

C.p, lX An o¡

419

rr lt t t t t t'rtl l ¡tl li tIl :

Vh =

6 0 .c.N 106

Ih

( t ) , t t ír )

4 r= l

P r/h t

Pr :

ll.,\6li lutn'.s

Pa = 2,007 hurcs

,^trttt"

V olrrncn barrido

T:

=6s,6rf/h :

69,6m3tkg

- 8,868/2,007= 4,41 ev = I -(0,05 x4,41) = 0,77 Vu : 98,6x 0,77 : 76,8mr/h t

Volumenaspirado : Vb = 40 m3'4tfunciona con un ryv dc 0 '\ ' t .1,.5 (ltt <ompresorde volumen baruido el c'ttt'l"l Ii.\lc(:ompresoraspta vaporessaturadosde Rl34a a -5 "C Calcule lnuslco.

Ej 2 8

El volumen aspirado de un compresor es de 76,8 m3/h. Est" compresot tt,\lrit.t vapores saturados de Rl34a a l0 "C.

'¡llerrlodcl volumenasPirado:

Calcule el caudal másico.

l1t - Vb . 4v = 40 x 0,85 = 34 mr/h

Calcule Ia potencia frigorífica válvula de expansión.

Irrtthl ntásico: = (Tabla 9'4) Volumen específicodel vapor aspirado:v" 0,08234mr/kg qm = Va/v" = 34 / 0,08234 = 412'9 kg/h ('autlalmásico:

qm =

412'9 kg/h

76,8m3,h

si el líquido llega a 30 "C a la entradu th, ht

Caudal masico: v" a -10"C: 0,098986m3/kC Va/v" = 76,8/0,098986 = 776kg/lt

Qm:

Potenciafrigorífica : lil, ),6

de cilindn¡t Un comPresor tiene las siguientes características: número = 74 mm; velocidqd de rotacitin diámetro inter¡or - 70 mm; carrera rcv/min.

(Do :

Qm . (h,,-t0"c - h'30 "c)

<Do : (776/ 3600) x (391,34- 161,92) : 49,4kW

Culcule el volumenbarrido l'h

x 1425x4x60) /4 : 97,3m3/h (3,14x0,07'zx0,074

Volunrcnbarrido

l:t ) , 7

:

97,3m3/h

ttt Lln compresor,cuyo volumen barrido es de 98,6 m3/h'funcittnu d( es evuporaciÓn de .lrígorífico con RI34a. La temperatura tcmperaturade condensaciónes de 35 "C' ('ul<'uleel volumenasPirado

fu = Vh. ¡w t 'h

Ej 2 9

Calcule potencia la de este circuito frigorífica informaciones que Qas hay que extraerlas de Jbltan las tablas del capítulo IX).

Rclaciónde compresión: r:

11,65/2,34 : 4,97

llcndimientovolumétrico: (0,05x4,97)

r¡

I

t¡

(1,/.1

Vb=36m f r r R717llqLr ido

l{ csl)lrcslit:

r/ r ¡lt r l c tt ¡t sllitlttltl : llt.

ltt

A jlorro lllurrl

)7 n t' /l t

. 16. t 0 ,7 5

r¡'

¡ rrrrl i ¡l lrlr' tstetl: t J 't t . t l¡intcitjtt

-

Ej.2.l2

0.5436 mr/kg

l/u / r" = 27 / 0,5436: 49,7kg/h

(lrt

I t).1' l,ll lt

'llutttrtrthtt'l t'jL,ttr¡tht dt'lt.ligrtru 2.33 como nodelo de.l ntiorutnit,t¡ttt ttl,,, tt¡n,yi¿lc'tundo qltc Iq lcnperdÍura de evaporación es de 3"C, L,stril¡tt ,,tt l, Jigura .siguiente los parámetros de funcionamiento. 1,62bares -3"C

liigotilica : I 'olcrrr'iir d)t¡

= 66 747 kJ/h qn . Ah : 49'7 x (1775 432)

O,,

66 747/ 3 600 :

18,5kW

P b = 2,25bafes P e = 1,62barc s P r= 0,63bar

Recalentamiento= 6"C

lin un catálogo Bitzer, leemos: I i. .l. tlt ('otnprasorsemihermético .

Funcionamiento

o

Mtxl¿lo : 2HL -1.2Y

o .

l/¡¡lttmanbarrido : 6,56 m3/h I'otcnciafrigorífica (R507) : 5100 Vatios '|('tllperoturade evaporación: -5 aC

o

'lt'mleratura de condensación: 30 "C

o

Fig. 2.22 'ft'n¡teratura de aspiración : 25 "C 'l't'ml:¡eratura líquido antes válvula de expansión: 30'C

o o

h)

t:l cuudql másico de R507' tl volumenasPirado'

t')

al rendimientovolumétrico'

tt)

LiquidoHP

Ej. 2.13 Imagine que ha actuado sobre el fornillo de ajustepara tensar el re.utrt<,t.r¡rrr Pr = 0,98 b. Si la temperatura de evaporaciónpermanece idénficq ( .l',( ), , ¿quéocurre con los otros parámetros? Compresor sen¡íl¡tt ¡t¡'tt' '

Pb = 2,6 bares Pe = 1,62 baft)s Pr = 0,98 b

l{r'r{l)ucslit:

147,9 kg/h

( 'rtudalmásico

R'l34a estátldar (eo = -3"C)

asPirado VolLrrnen

6,39 m3/h

Itcndimientovolumétrico

0,97

= 9"C Recalentam¡ento FuncionamíenÍo estándar(0o = -3"C)

Rl34a HP

lij. 2.14 Respuesta: lii. ).ll

consume72 klllúli't litl'tt""' (/nu ittsrulctt:ión .frigorífica.funcíona18 h/día.y de lo lrtttl'ttttlttttt 'l' Itt ltthc'rittda uspiratón y obtenemosuna disminución

t'l Eslc o¡slomíenlo procuro ttno gan(tn( ttt ttt lüttttt' r1' lltL, Ttru t,l ttti.t tt¡ t t¡ttttttnt¡ cltit tttttt I ttl' l).iti,trili,,tt rlt, rtprt n itttuthtnr.,ttlt, , ' l t lr¡t tt¡ tttltlt!l t't t t ' ( ) t t \ ll! t t ( ¡t lú lr iu¡ ' (t,\l)it'(t(ititt lt:

Potenciafrigorífi ca neta

32,3kW

Potenciafrigorífica bruta

35 kW

l'oterrciafrigoríficancla dcspuósaislarrricnto

.14,(, Atf

14"C.

I | ¡rlt lllt ¡¡ilrirrrt.ilr rlt'7rZr

| | I

l:,li. .1./ llr.\l)t!t'\ltt.

l .i t¡u i d o

llt'.\l,ttcslIt;

'l clnpcratu[¿r tlc cvrr¡xrracitin

-25 "('

Proporciónde líquidoevaporado

26%

x

0,26

O sea gaseososaturado Mczcla quc contiene80o/ode la masatotal en estado Ej 3 8 ¡

| |

ll t.t ¡t t r t'sltt

Entalpía =

j

Respuesta.

1760klkg

1..1 llc,r¡trtcsta:

28 432kJ

Entalpíadel conlunto

=

2) Potenciafrigorífica para un caudalmásico de 40 kg,rh ,1 .1..\ llt:t¡ttttsta:

=

205 k'l

r)

de R22 Cantidadde calor absorbidoentre B y D por 1 kg

2\

EstacantidaddecatorcorrespondealcalorlatentedelR22bajolaprest.'rr de 0 oC' Jsoluta de 5 bares,es decir a la temperatura

3) 4)

: 197kJ/kg Cantidadde calor absorbidapor el R134a parael R22l fl crrl'rr La presiónes másbaja(3 baresen lugarde 5 bares latentedel R l34a es inferioral del R22'

Rl34a estadolíquido

Presión

:

Temperatura = = Entalpía

1'84kW

5) EsLí claro, la producción frigorífica específicadel NH: es muy superiora la de otros fluidos. Pero cuidado, el diagramatambién nos dice que : .

40 kg de NH3 han dado2/ nrr de lapor

o

40 kg de R22 han dadoJ,4 nr'de vapor

.

40 kg de R l34a handado4.8 ztr de vapor

Ej.4 1

0 "C

Respuesta.

200klkg

3) 4\

Volumen esPecíficodel vaPor

5)

:

1,98 kll/

8 bures

Entalpíadel vaPor a 40"C Y 2 bares x : 0'55 Título de la mezcla

?',)

4) Potenciafrigorífica en las mismascondicionescon Rl34a

-

kW

Por tanto, en nuesho ejemplo, el compresor utilizado para el amoniaco es much{) más grande.

.1.6 ll(spuesta: l)

3) Potenciafrigorífica para un caudalmásico de 40 kg,4tcon el R22

13

=

436kJ/kgde vuryr

v" = 0,06mr/kg

i' rt , t , que marcael litlritcstr¡rr'r NO. 45 bareses superiora la presióncrítica t¡lilizacitinrlclf.|tlitlo.Elmaterialfrigoríficotampocosopof|illi||cS ¡rlcsirtttcs.

42t

V o l u r rc r tbr t t tit k r

5 5,8 nrt/lt

('o cl i ci c r t lc I iigor í lic o

4,2

vlllvtlllttlcc\|¡ul\tolt tr'rll¡'ttllt tttr'ztlltlít¡ttirlo-vlrlx)t(vitlx)filtsliltlill(.' lrl (l¡(.1 llt l¡lrrrlir rlr' .\|lirrsi(in lll |('IIIri',,L ¡lorqttc l)resclllt ¡rroblcttt;t dclccttrlso,orilrclo rhl lulro tlclnasilttloltc(luc¡lo.o sirrr¡tlctttr.rrlr. rrrr rr aJUSte).

2) La tcnr¡rcratrrla dc us¡rilrrcitirr cs deurasiado alta (probablcnrcltt. ,r rlt.lrrrlr, auscnciadc aislanricnloy seguramenteanplilicada ¡rot r.l , r,,.,,,, recalentamiento en el evaporador). Esto provoca un aumentode la temperaturade impulsitin ( I | 5 '( '). La temperatura de los cilindrosllega a ser demasiadoclcvaday. corro t l rrrc llega a ser demasiadofluido, la lubrificaciónse hacc mal. Arlerr¡is.r.l rr,, tiende a carbonizarse,lo que igualmentaaltera su calidad. Sin dada, estamos ante una instalación qae procurs un rendimicnto utrtli¡u rt cayo desgusteserá premotaro. Hay que INTERVENIR.

Ej 45 ('ocl'. liigorífico para una temperaturade aspiraciónde 20 "C

3,51

('ocl'. frigorífico para una temperaturade aspiraciónde 4 'C

4,21

Respuesta:

Ao = 18kW

| ( rl el interésde limitar,tantocomo seaposible,el recalentam¡clll( listo demuestra la aspiración.

Qm as = 426 kg/h

Q m r - 42í hp/ lr

-10" c

: Rcspuesta

L.l 1,,:,i.

R22 R 13 4 a R717

TemPér'

Tempér.

Relac¡ón

Rendem.

Rendem

Recaienta

Températr¡r"

évapor.

conoen,

compres.

volumel

indiqué

aspiración

fin compr)ri

-12 'C

35 "C

4.1

0,79

0,79

10' c

78' C

-12 "C

35 "C

4,7

0,76

0,76

10' c

73{ )

-1 2'C

3 5'C

5

014

0,74

10'c

170(l

l,lstá muy claro: en esta aplicación,el amoniaconecesitaun disposilivo ¡r'rr'r (itt/r'tittt': 't limitar la temperaturade fin de compresióna valoresrazonables I 50 "C).

8'C qme=354kq/h Qmi=72kg/h

Ej 4 6

Respuesta:

Si la escarchase forma en el evaporador.éste absorberámenos crrlor rkl ¡rr ambiente. Si toma menoscalor, producirá menosvapor.

l',:,i,,1.1 ll t'.t¡tttc:;ru: rrl ltrr' I l) l,rt tcmporaturade evaporaciónes de -25'C y la temperaturalnetlirlrt tlcl btrlho(slliclacvaporador)es de l5 "C' Il slt lt |it t lllf c c llI c Il l i IIn i c | ]l ()c n c l c v a p o ra d o rt l cl ().' (,.Itl ctt¿tIcse\(' tl ,| \(| | | l l k ts 7 " ( , sc t |r . ' her í sltolr t e ¡tl ts l tt (' ¡1 ,rl l l rl l {l i tl l $ttl xtl tr I l tttl r ¡rotr¡rtrl r l i x ( | t t r r x¡ r c t t ile tl c c i t r¡rrr,c l e v rr¡trtttttl rrt

El condensador tendrámenosvapor a condensary, por ello, se calcrrlilri lrrr.rr Trabajará por tanto a una temperatura de condensación más baiu. ( rll consecuenciahabrá una presión de condensaciónmás baja. I.u .lbrmación de escarcha del evaporador hace disminuir t tut rsudón,

h presión

. . ¡ r t t t r lct t lcl) r evccr 'ur t t lt t p, eltt lc scgr t lidld t lc . 15", , l ' ul l cv it ar r r ir lir ssor ¡ r r t l, . r rtr's

llr.\l)tt(,\l(t .

4/

iirrr rr ¡rrevel cs dc: Bl cauclaftfc rrlinrt'rrtrrt

rl I ( : l . " l2 kw

9 lilrosi/ninuht

Respt!(.rl(t .

Ej 5 4 ( , 1il , 'l )kW

tl

t : l l ¡ 2fJkW

0,35 m3/kg

l::!

rz:re ls 2021 2223 0 o 1 2 3 4 516 1,u n i'to ,', 12 13 14 15 lO conserval 2/3 de la potettctrt Lir norma a respetar durante el desescarchees de gasescalicnlcs ser;icio para garantizaruna producciónsuficiente iiig,riiti.u "n estánautorizadasa desescilfcl)irl l,ic tlel cronograma:las cámarasfrías cFl y cF2 enlrc las6 y las 7. llesPuesta:

l,:i. 5.I

('audalmásicoCF1

103ks/h

('atrdalmásicoCF2

157 kg/lt

('audalmásicocomPresor

103 + 157

,a

1.272 n3lkg

?

1734 1780

Volumenbarridoetapabajapresión

51

Volumenbarridoetapaaltapresión

16,3 m3,h

Volumenbarridodel compresor

67,3 mr/h

mr/h

260kg/h Ej. 5.5

Respuesta: Si la potenciafrigorífica es de l0 kW con el R22,

lii. 5.2

Res7uesta:

de vapor producido cn cl Iil caudalmásico en el punto 1 correspondeal caudal cvaporador. el del punto 1 es porqttc' ¡ro| I l\)r tanto, si en el punto 7 el caudal vale 3 veces que fitntitttt't "'tt pasa 3 veces el caudal que puede evaporar (se dice j) "uapo.udá., un índice de circulación de l/3 de vapor' lo cual ti¡ tltt ltlt¡l' lin el punto 7, habráuna mezclacompuestade tlc:

x=

=

y el del compresorHP es de 235 kg/h

Ej 5 6

Respuesta:

CompresorBP :

CompresorHP :

3,33

li¡.5..f llasPtrcslu: permite determtnar ta l.¿r ulilizacittn clcl cliagramaentálpico sc silít¡ ct¡ 144kll' rottrlcrrsittftrtl 4.t2 Ult tle it¡lttrlcs tle; l'l'l x l L| t'otrrtrttto

el caudal másico del compresorBP es de 185kg/h

¡ l r l t 't t r 't l t

rl' I

Caudalmásico

180ks/h

Volumen barrido

36,5 m3/h

Caudal másico

224ks/h

Volumen barrido

14,7 m3/h

t I

l .¡ h.!

llr\lttt(\ltt ; (f)'

Cuadro comparat¡vo R22 (lK Or tlt lll' ll,r

ltl t |'

l¡ * h

(

it

JJ

'\-t

2lI

l llt , | . , , l l 't l,l iJ

.i5

70 ' t

211

'ir l l l t l ¡,

llrvl¡| Iúrr

.i.t

llrvx,r.1úrr .i 5

.lJ jJ

ót ó,9

q"'H,P , Ag h

l0ltl Vbltl'...,,. nt tl

lh

' ""',',r,,, 77

76 9 |

zso

/8J /80

13 9

|

159

235

38,1

I5 9

224

36,5

11'7

l)) c)

conslu tl' rrrt lil ntando de un compresor que equipa una central frigorffica ',',nti¡i¡r¡ic,lto innntli'tt" arranque el corto. La fuición de e*e áispositivo es impedir temporituhtt de un 'l' ,,1":l,''n*pr"-r. El principio se basa en el lanzamienlo compresor' del ( llLtnosminutosen cadaparada lincttentre el esquemaeléctrico de estedispositivo'

,'

R'134a

20 10 7,7 5

modo' mejorrrl lil y' dism¡nuir la temperaturade impulsión -d:."." lubrificantey del llrritll' condicionesde uiilización del cómpresor,del rcliigerante. que disminuye el costo (le ll clisminuirel tamaño del compresor'1o potenciasimportantes instalacióny el costo de explotaciónpara las necesitarun .cautlrtltl' nreiorarla eficacia frigorífica; el evaporadoral y permrte[a lnstalilcr(r¡] l'luidomenoselevado,lo cual mejoraIa eficiencia dc ruberíasde diámetromáspequeño'

( h ' l l ) l ) l ,l l

Sul¡itttt/t ¡ tlut t I llttth) tlili.tuh¡ r¡ tl ll l .)4t .t' t¡trt' lr,,t crtttt¡trr.'.trttr'.t fiutt irttt,rtt,l régiltlrr l l .il) | , th lt ntt¡nr lt¡.t ditintctnt,t t¡ttt' lutt'qttc dur u lo.t lulu¡¡ tl, l,t tloltlt, tt¡lttuturt tnt ttrh'ttlt (t l)t'('uar cn lu tlescargu.

ót)

rt ( o rl)tcsi(inon doblesaltopermlte: il)

l ', 1 r ¡ ¡ tr h tt¡ ,¡ '1 ,,t tl t u u tt ttu l ti tl l i i ¡ Stti l i ttt ( tn 1 ,l ( t tttttt l ) t¡ l ú k¡ tt l , l t t t t t l t,'l t tt' t,t ¡ .'' l ,l l tt l \,l t ttt i tt t¡ ti tl ¡ ttttt

0,028m3/kg

2 1,7 1 0,5 kJ/kg

a plenapotencia: Caudalmásicocondensado qml00 ' O sea'.0,5128x0,028:

100 ----:429 - 234

-

0'5128kg/s

0,01435 m3/s

O : 51,7ml/h de vaporesdescargados de 25 kW : Lo queda,paraunapotenciaevacuada 12,9 m3/hen la descarga porel tubitode la doblecolumnaseráportantode l2,t)nr'/lr El caudalquepasará

El ábacode la figura 8.9 indica un tubo de 7/8" que da una velocidadtlc trlro 9 m./sconun caudalde 12,9m3lh

F.\ 51

I

"r+

-t

El caudala hacerpasarpor el tubogordoes: 51,7 12,9 = 38,8mrn

tEF?t7"

vienedadoporel ábacode la figura8.10 queindicaun tubotlc 1"5/l Sudiámetro paraunavelocidad de unosI m./s.

IFF;}I"

_l

-tr_r

tr¡andó-l\

hlu

Q.D,lX Arl¡ror

431

I

t | I I I t ) l ) t t '\ 't 'D l ¡ \ 'o I l t !t\lt'tl 1 ' \ í ( t | 'I t | | t t I i I tI I | t l( t $( ' l: llt ( t ¿ t t ! t t I I | | ' I t t | |. t ' ' tlt ltt\ t tl'('t rtt tottt'\ tlttt ittrt,tl,t, ii,tt .fi ig,tttilittr ( t'ttlt\tl¡:,ddd l)[ unu li¡ttt

.

lrt!tN I t tt'tltl( tut,i

t ' f t ' t ltttttli (l

tu l(,\ ,..

.

Iltt(t vaz Por semünu,

c

tlttt vcz ul mes,

.

unu vcz cada 6 meses'

.

und vez al año.

Ej 7 1

acelte' Control de las presionesde aspiración,de impulsión' de

.

Control del nivel de aceitey del visor de líquido'

¡

impulsitin' Control de las temperaturas de aspiración' de líquido' condensación,de salidade

o

y de las intensidrrrl'' Control de las tensionesde alimentacióneléctrica absorbidas,

.

Control de las temperaturasde las plantasde frío'

La fabla 6.3 da, para 3 bares, una temperatura de rocío de 0,7 "C. lo t¡r correspondea la temperaturade evaporaciónde las últimas gotas de líquido. 'l'

( )¡reracionesa realizar Por mes:

o

Control de la limpieza y del funcionamientodel condensador' y de la alimentaciónde los evaporadorcs' Control del desescarche

o o

de cxfirtrr'r{r1l Controlde fugasen los puntossensiblescomo las válvulas vibraciones' y los racoressometidosa las

( )pcracionesa realizar cada6 meses:

Respuesta:

Si el manómetro BP indica 2 bares, se deduce que la presión absolrr correspondientees de 3 bares.

r

Control del estadodel deshidratador,

l rs cvi tl c¡rl et¡ t r ct uda alor r alí l c( ) r sllr lir ( ludcbc scl cot r cgit lit kr irrrlcs ¡rosiblc. Por supucsto,esta lista no es cxhaustiva, sólo c¡uieredar r.rnaidcadcl lrabajo¡r lcrrlizrr, el marco del mantenimiento en este tipo de instalaciones.

( )l)cllci()l')csa realizar por semana:

o

Vclilicar lit ¡ r t eslr t r 'iirttle t lr t s ur t lt t ¡ r t csot cs.

Para estar seguros de que todo el líquido es evaporadoal nivel del bulbo clc válvula de expansión,hay que asegurarsede que la temperaturamedida crt es lugar es superiora 0,7 "C (normalmente5 a 7 "C de más).

Ahora bien, constatamoslo inverso (1 "C), por tanto hay líquido al nivcl rl bulbo. No es normal. El caudal de la válvula de expansión es demasi¡t elevado, hay que disminuirlo, bien modificando su ajuste,bien poniendo otro tLr cuyo orilicio seamáspequeño. Ej.8 1

Respuesta:

Flu ido relrigerante.......................... Potencia fri9orifica.......................... Temperaftfade er aporación... . Temperatura de condensación

R22 17 kw - t0 'c 40 ,,

Temperatura de aspiración

o

Control de la acidezdel aceite,

¡

Control minucioso de fugas,

Caudalmásico....

30 ,, 0,101

o

Control del ajustede las conexioneseléctricas'

Compresor,volumen barrido..

JZ, / m I n

o

de urgencia. Test de Paradas

Potenciadel motor eléctrico....

7,2 kW

( )pcraciones a realizarPoraño: .

Verificar las alineacrones,

.

Verificar los sistemasde seguridad,

. o o

la perfectahermeticidaddel circuito ll iJtrli I l' t ' Vcrificar y atestiguar scllcorrf( ltr' cl dcrramede las aguasde descscarchc Vcrilicar c¡Ltc tirtt tlc l¡l ittslltl;tt y cl csladrllll' 1o¡ro:iiittl Vcliliclrl l itsliillt'ioncs

Temperatura entradaválvulade expansión.............

Potencia del condensador........ Tuberíaaspiraciónhorizontal.........

l'5/8

verticalascendente..................1"3/8 ,,

descargahorizontal..............

7t8

vefical ascendente...............3/4 .,

5/8 lítluido,condensador-depósito................ dc cxpansitin ... tlcprisilo-vrilvula

t/2

kg/s

N. r

Sínrht osy unidutlcs uliliu

l l (\l tttt' \ l( t :

p l a c a d e l r l l okrr y i r' i tl sl (csl ¿li ntcnsi tl i rrl Attolc lit illlcnsitlitd nom i n ¡l i rtd i c ¡td l c n l a t'tt cl lclÚ tórnrico.

I

lltr ¡ttrt',sltt:

con intetcanltrtrrr el sentidode rotaciónde un motor trifásico, basta l'rrr¡rcuntl¡i¿rr tIrs litscsal nivel de la alimentación'

| ,\ 'l

ll(slrtt4la: aumento:de la BP, de ltr lll' I ln cxccso de carga en fluido refrigeranteprovoca un y tle la intensidadabsorbidapor el motor del compresor'

os rtt t'¡lu ohnt I lnkl¡rdcsS.l.

Mrgni l udcs f isicas Nonbra Área, superficie, Calor específico Calor latente Caudal másico Densidad Energíacalorífica Entalpía del líquido Longitud Masa Eficiencia frigorífica Potencia,fl ujo energético Potenciafrigorífica Potenciade condensación Presión P.roducciónfrigorífi ca específica Producciónfrigorífi ca neta Éoducción lrigorífi ca volumétrica Cantidad de calor Rendimientoindicado Rendimientomecánico Rendimientovolumétdco Relación de compresión Temperatura absoluta TemperaturaCelsius Temperaturade condensación Temperaturade evaporación Temperaturade descarga Tiempo Trabajo, energía Trabajo teórico de compresión Velocidad lineal Volumen Volumen aspimdo Volumen especíñcodel líquido Volumen específicodel vapor

Símbolo A, (S) C

I qm p

O h' I M

€f P <Do @k p Qom qon Qo,

0

metro cuadr do julio por kilogramo-kelvin julio por kilogramo

kilogramo por segundo kilogramo por metlo cúbico julio kilojulio por kilogramo meüo kilogramo kilojulio producido por kilojulio

Símltolt¡ nt l .l/lig.K J/ kg kg/s Kg/ n1 J kJ/kg llr kg

absorbido vatlo kilovatio

kJ/k.t

Pascal

Pa ( N/ nr ') kJ/kg

kilojulio por kilogramo

kw

kilojulio por metrocúbicoaspiradokJ/nr' ¡ kilojulio por metrocúbicobarrido kJ/nt julio J

71i

rym ryv T

T

e,(t)

kelvin gradosCelsius

K

0rc 0o

er t

*r";;"

W TryTh

julio

r Va

"

kilojulio por kg de fluido metro por segundo metro cúbico metro cúbico por segundo metro cúbico por kilogramo

Cep.lX A[rxot

''

J kJ/kg m/s Ill' nlr/s nt'/kg

436

( (lll tlll gcsllll' llsi r.0l|r0lcncf L I col]lfitlo (rr \ ll'(ll ,llr.ltitr.rl tI rrrtI i t IrIt I attttilr0tttir). stt al crnl le sctl'tttcltviados ltls rcsitlt¡os¡,tltetitd0s¡ratlt ¡ tl||rir,i¡(lr)tlc r.csidtr()s segúnproccda' jc o t-cgcttcrlteiirtt r'et'iellr , l,,t r rrr'r'iirtl.

BOTELLASDE RECUPERACION: de las botollils N¡r Lrislc ttrtanormativaespecíficaque indiquelas características de gasesslguesu propr() ,lc rrt rr¡rcritciin,por lo que cadafabricanteo distribuidor con otrils se las pintade color verdeparaevitarconfusiones \'ttlcIio. Norln¿rlmente han de poder soportar lil i,,,,"ii,,s uu" contienenrefrigerante,y lógicamente ¡rrr'.iit tlc los gasesquevana conlener' esto en principio no ticrr' l,stirs btfcllas pueden llevar o no llevar sonda; para catgrtt importancia,ya que esa botella-no.tt Y: u utilizar ,1l''',r,rriutla sonda'cs qtt' fiigoríficas.Únaie las ventajasde [a botellaque lleva i,,*t,,1,,.¡un". que es uno de_los lttir'' rx.lll|lrcutilizar-elmétodopush and pull áe recuperación,

la botellasinsondaPor'' l i,t1,i,il;: ilp"tu'i.rtig"'*tes; ;stono lo permite que la velocidadtl' la desventajaq,," pt"'""iu la botella sin sondaes ';;;; ,l i,rrruriu, botella h¡ tl''

que se introduceen la lccurcr¡ción es inferior, ya que el líquido r etteclttrayorPresión. ( )lro irspcctolmpofianteque se ha de teneren cuentacuandose estárecupcratlttrt

ái unainsálación,esel destinofinaldelproducto'tt d".:1"-:i :::. mezclanen una ll.llsrrril

se "i''"ri:ii"'"*" ,"riig.;;to va a ser recicladoo destruido Cuando

es imposiblesepararlosoor móttxLrr' lxrlclla varios refiigerantes,posteriormente que por ley se |rattrIl refrigerantes ctlttvcncionales.Por estafazÓn,si recuperamos mezcla',o simplementcclttt s'' ¡"*,,',,¡r, o refrigerantesdonde se haya roto labotellade recupcractttrt ,rrricrandcstruir,sepuedencargartodosellosen la misma por ley. se hatt tl' nli-v zuoz ior ejemplo,que sabemos.que ;i ;".,,*'*"; Si recuperación' por el contrirrr{) .l;.i;ir: lo. pondr",,,ó,en la mismá botella de reutilizados'nullcitl.' ' a ser recicladosy posteriormente *u,r f,'.,Au"to,destinados producto ha de ir en un¿r bolt ll'r trorttirctnosJuntos; en esre caso cada intlcncntlicnte. nuncala botella'Con frecuenciase tiendea sobtcclttl';tt ('onsc'io:no sobrecargar explosionesdebidoill ¿ttrtltettl" l,r* l,uicllo. de recupeáción,lo que puedeoriginar 1atemperatura'cl volt¡tlt'rr tlc prcsitlnclcl rccipiente:aoto''ubitno' al aumentar el espacioliblc t¡rrt'l' ,ict" c tiig"rantc líquiclotambiénaumenta,en consecuencia mhs lctltttirh' i ;^p"r dcntro de la botella, cadavez se va haciendo ;;;;;;l;;i pol l)lr'rlr)rl sti prcsión;finalmentela botellapuedellegar a reventar lurrncrrlitndo más de un fl(lrX¡tk'sr¡ ll,,,l,r,,rltt,,gcltcralno cr¡nvienesobrecargarlas botellas eu¡lucitlrttl.

I

M A( J lr r N ASl l | ,]ti l ,t( 'ttt,t,I{A( 't( ) N :

(lue conrostt ¡rto¡rtorrorr Las tttiit¡ttiltas clc rooupcracitilt son t¡nostt¡rri¡xrs. indica,sirvcnpararecuper¿rr, o tr¿l)svaslt.cl lcli igellrrrlc dc un¿tinsllrllrciilr rr r botella de recuperación. Hay que dcjar cliuo quc sstos ccluiposirrricrrrr recuperanel refrigerante,pero no reciclan.

Existen en el mercado ademásde las máquinasrecuperadoras, las rliit¡rrr recicladorasque incorporanun hltro deshidratadory un separadorde accitc.

Sobre la convenienciao no de utilizar una máquinarecicladorao rccu¡rclltl simplemente,hay quien prefiere utilizar la máquinarecuperadora.La razrirres r¡ aunquese recicleel gasrefrigeranteen una máquinarecicladora,nuncasc [ien( completa garantía de que el producto que se ha reciclado está cn but.l condicionesde seguir siendo utilizado; el refrigerantepuede estar degnrtl; arrastrar algo de aceite contaminado, o incluso esta¡ mezclado con otr refrigerantes.Este último problema ocurre con bastantefrecuencia,especialrrrtr desdela apariciónde mezclassustitutasde Rl2 y R502, que en muchoscasos han mezcladocon el producto original de la instalación.Aunque se procotlu rr reciclaje,nuncase sabeexactamentela purezafinal del refrigerante.

Otro problema que existe cuando se recicla con máquina recicladoracs t¡ algunos refrigerantes,como el R407C por ejemplo, si se ha recuperadotlc rr instalaciónque ha sufridouna fuga,nuncase sabrási el gasseha descompucs no. La única garantíaque existe para determinarsi un gas está en blcrr condicioneso no es el análisisdel mismo por el Método de Cromatogra f iir r Gases.

Como dicho anteriomente,lo mejor es que se ha de recuperarel gasrefiigclurr y enviarlo al Gestor de Residuoscorrespondiente. En este caso, dcspuóstl reciclajedel producto,se mide su nivel de humedadpor el métodoKarl-Fisclre l se analizapor Cromatografiade Gases;posteriormente se emite el Certificatkrr Reciclajeadjuntandoel correspondienteanálisiscromatográficodel mismo.

ctt¡ lX Añrxor