Instituto Politecnico NacionalESIME CulhuacanIngeniera en
sistemas AutomotricesLaboratorio de termodinmica IICiclo de
refrigeracin termodinmicoIng. Alfredo Mirandaaena !uente"illa
Carlos !rancisco#S$%CICL& 'E (E!(I)E(ACI&NEl ciclo bsico de
refrigeracin consta de 4 puntos que son EVAPORACION, COPRE!ION,
CON"EN!ACION, CON#RO$ % E&PAN!I'N a continuacin se dar un bre(e
resu)en de cada uno de los puntos anterioresE$AP&(ACI&NEn
la etapa de e(aporacin el refrigerante absorbe el calor del especio
que lo rodea * porconsiguiente lo enfr+a, Esta etapa tiene lugar en
un co)ponente deno)inado e(aporador,el cual es lla)ado as+ debido
de que en el refrigerante se e(apora ca)bia de liquido
a(apor,C&MP(ECI&N"espu-s de e(aporarse el refrigerante sale
del e(aporador en for)a de (apor a ba.a presin, pasa al co)presor
en donde se co)pri)e incre)entando su presin /este au)ento de
presin es necesario para que el gas refrigerante ca)bie fcil)ente a
liquido * lo bo)bea as+a la etapa de
condensacin0,C&N'ENSACI&N$a etapa de condensacin del ciclo
se efect1a en una unidad lla)ada 2condensador3 quese encuentra
locali4ado en el e5terior del espacio refrigerado, Aqu+ el gas
refrigerante aalta presin * alta te)peratura, rec6a4a calor as+a el
)edio a)biente /es enfriado por unacorriente de agua o de aire0,
ca)biando de gas a liquido fr+o * a una alta presin,C&N*(&L
+ E,PANSI-N Esta etapa es desarrollada por un )ecanis)o de control
de flu.o, este dispositi(o retieneelflu.o * e5pansiona
alrefrigerante para facilitar su e(aporacin posterior, "espu-s
deque el refrigerante de.a el control del flu.o se dirige al
e(aporador para absorber calor *co)en4ar un nue(o flu.o,CICL&
*E(M&'IN.MIC& 'E (E!(I)E(ACI&N$a refrigeracin se e)plea
para e5traer calor de un recinto, disipndolo en el
a)biente,!ediceque6a*refrigeracincuandolate)peraturadeseadaes)enor
queladela)biente,Este ser(icio es de gran i)portancia en la
industria ali)entaria, para la licuacin de gases* para la
condensacin de
(apores,$atransferenciadecalordeun)ediodeba.ate)peraturaaunodealtate)peraturarequiere
de dispositi(os especiales lla)ados refrigeradores7 estos son
dispositi(os c+clicoscu*o fluido de traba.o se deno)ina
refrigerante,E5isten (arias clases de procesos de refrigeracin,
pero por su difusin se destacan dos8Ciclo de refrigeracin por
co)presin de (apor/e)pleado con )a*or frecuencia0, En estecaso se
consu)e energ+a )ecnica en un co)presor que co)pri)e al fluido de
traba.oe(aporado que (iene del e(aporador /c)ara fr+a0 de )odo que
el calor que to) el fluidorefrigeranteenel e(aporador puedaser
disipadoaunni(el t-r)icosuperior enelcondensador, $uego de ello, el
fluido pasa a un e5pansor, que es una si)ple (l(ula/orificio
capilar0 de )odo que el fluido condensado a alta presin que sale
relati(a)entefrio del condensador al e5pandirse se (apori4a, con lo
que se enfr+a considerable)ente *aque para ello requiere una gran
cantidad de calor /dada por su calor latente de(apori4acin0 que
to)a del recinto que est refrigerando,Refrigeracin por absorcin8 El
calor que to)a el fluido refrigerante a ba.a te)peratura *presin es
cedido a te)peratura inter)edia * alta presin luego de 6aber
e(aporado deuna solucin por)edio de un calenta)iento,!e diferencia
delanterior por no requerirenerg+a )ecnica * se puede usar
cualquier fuente de calor que resulte
econ)ica,A)bostiposproducenunareginfr+apore(aporacindeunfluidorefrigeranteaba.ate)peratura
* presin,Esto slo puede ser posible si se 6ace un traba.o sobre el
refrigerador, Por lo tanto, se (eque el refrigerador transfiere
calor del cuerpo )s fr+o /el contenido del refrigerador0 a uncuerpo
)s caliente /el cuarto0,9n esque)a t+pico es co)o el siguiente8En
este siste)a el fluido refrigerante 6ace un ciclo en el cual pasa
por:
9ncondensador,endondese6allaaaltapresinaunate)peraturatanba.aco)o
el fluido de enfria)iento pueda lograr, ;eneral)ente el
refrigerante es de talnaturale4a que a esta te)peratura * presin se
6alla co)o l+quido saturado,: Este l+quido saturado, al pasar por
un e5trangula)iento tiene lugar un enfria)iento* una (apori4acin
parcial: En el e(aporador, se co)pleta la e(aporacin total del
fluido refrigeranteproduciendo con ello la refrigeracin que se
busca,: Este(apor
esluegoco)pri)idoenunprocesoapro5i)ada)enteisoentrpico,Au)enta as+
su te)peratura * se 6alla en la condicin de (apor
sobrecalentado,Ingresando nue(a)ente al condensador para co)pletar
el ciclo,CA(AC*E(IS*ICAS 'EL (E!(I)E(AN*EEn la b1squeda de las
caracter+sticas del refrigerante, encontra)os algunos fabricantes,
los cuales nos ofrecen un listado de sus beneficios,En esta ocasin
decid+ colocar a la e)presa "uPont, debido a que es de las )arcas
con )s infor)acin sobre su producto,'uPont<
ISCE&N=M/Plus0I!CEON= O4>Plus , PDD * R:4E>A0 en los
siste)as de refrigeracin, I!CEON= O4>Plus < es co)patible con
los lubricantes tradicionales * )odernos7 en la )a*or+a de los
casos no se requiere ca)biar el tipo de lubricante durante la
recon(ersin,I!CEON= O4>Plus < no est reco)endado para su uso
en siste)as de co)presores centr+fugos o para refrigeradores con
e(aporadores inundados o receptores a ba.a
presin,A1licaciones:!iste)as de aire acondicionado para auto)(iles
diseFados para R:AB: !iste)as de refrigeracin diseFados para
R:AB:9so ali)entario: E5positores de super)ercados:Al)acena)iento *
procesado de ali)entos: @rigor+ficosGcongeladores
do)-sticos$enta2as: Per)ite reali4ar recon(ersiones rentables:
!ustituir el R:AB, * las )e4clas que contengan ?C@C co)o PC>,
PDD, R:4E>H:Refrigerante de recon(ersin con ?@C, no daFino para
la capa de o4ono: Co)patible con los lubricantes tradicionales: En
la )a*or+a de los casos, no precisa ca)biar el tipo de lubricante:
Per)ite la continuidad del uso de los equipos e5istentes: ?asta un
AA I )s de capacidad en co)paracin con R:AB: enor p-rdida de
te)peratura en co)paracin con R:ABSeguridadI!CEON= O4>Plus <
posee la clasificacin de seguridad AA seg1n A!?RAE * no es
infla)able, ni en deter)inados escenarios de fuga seg1n se indica
en la nor)a A!?RAE C4:BEEJ, Ver detalles en el bolet+n sobre
la!eguridad de los Refrigerantes "uPont /A!:A0 * en la
@"!,Com1osicin del ProductoCom1onente Peso 3?@C:AC4a /R:AC4a0
JK,L?@C:ABL /R:ABL0 A>,Lbutano n/R:DEE0 A,4pentano n /R:DEA0
E,DC4A'(&S 'E 'A*&S + )(A!IC&S 1a.Prueba2a.Pruebatem.
De la valvula T4 28C 28C 28 28tem. Del evaporador(ent) T6 -2 0C -2
0tem. Del evaporador(sal) T5 5C 8C 5 8entrada del ompresor T1 0C 5C
0 5sald!a del ompresor T2"#8C 15C #8 15entrad. Del ond. (a$ua) T%
#0C 41C #0 41sal. Del ond. (a$ua) T8 #5C #8C #5 #8sal!dad el
ondensador T# 28C #1C 28 #1" 1a.Prueba2a.Prueba&lu'o de
a$ua1.25()m!n2()m!n&u'o de re*r!$erante5.5$r)se$%.%$r)se$tor+ue
del motor 2 ,"m #.# ,"mPres!on de e-puls!on 1.# bar 1.2 bar 1.#
1.2pres!on de su!on1.4 bar 1.8 bar 1.4 1.8pres!on de desar$a 11.5
bar 11.2 bar 11.5 11.2ar$a 0.2 . 0./ .AH, PR9EMA /;RA@ICO00 2 4 6 8
10 12024681012BH, PR9EMA /;RA@ICO00 2 4 6 8 10 12024681012IM.)ENES
'E LA P(AC*ICA Conclusin,En la prctica pudi)os (erificar la
i)portanciade los ciclos de refrigeracin, *a que es unproceso de
i)portancia, no solo en la industria, sino ta)bi-n en la (ida
cotidiana,El poder traba.ar con el equipo didctico nos 6i4o poder
confir)ar la teor+a, que dice queel calor corre del ele)ento )as
caliente al )s frio, A su (e4 confir)a)os el ec6o de quecon los
estados de agregacin
