UNIVERSIDAD NACIONAL AUTONOMA DE HONDURASFACULTAD DE
INGENIERIADEPARTAMENTO DE INGENIERIA MECANICALABORATORIO DE
TERMODINAMICA I (IM-324)
PRACTICA 3: PERDIDAS DE ENERGIA EN UN COMPRESOR DE REFRIGERACION
COMERCIAL
INSTRUCTORAKARLA ROMERO
ALUMNOJose Dario Escobar Martinez 20112400086
SECCIONMARTES
FECHA DE ENTREGA30 DEL 2013
1.- PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION
INTRODUCCION DEL REPORTEEn el presente trabajo encontraran
informacin acerca de la prctica de laboratorio que consta de as
perdida de energa en un compresor de refrigeracin comercial. Tiene
informacin amplia de lo que es un refrigerador, como se comporta
desde el punto de vista termodinmico; lo que es un compresor, su
funcin dentro de un refrigerador, su eficiencia, prdidas de energa,
etc.; tambin encontraran los datos tomados en la prctica, los
clculos realizados a partir de los datos, para poder dar nuestras
conclusiones acerca de la practica realizada.
DEFINICION DEL FENOMENO FISICOLo que observamos en la presente
practica de laboratorio, es el funcionamiento de un compresor de
una refrigeradora comercial. Lo que hicimos fue hacer funcionar el
compresor conectndole a una corriente elctrica, lo que hizo que el
gas refrigerante circulara por sistema que consta de: un compresor,
condensador, dispositivo de expansin, recamara, evaporador y
finalmente regresa al compresor. Lo que hicimos fue tomar la presin
y temperatura de entrada y de salida, con los instrumentos que ya
tiene incorporado la maquina en donde estbamos haciendo la prctica.
Tambin tomamos lo que fue el dato del flujo msico del refrigerante
que estaba circulando por todo el sistema, gracias a la intervencin
del compresor. Tambin pudimos tomar lo que fue la cantidad de
energa que le era suministrada a la maquina en forma de trabajo,
esto lo hicimos mediante las especificaciones del voltaje y de la
corriente que tiene la maquina. Con los datos de temperatura y
presiones tomadas del dispositivo, tuvimos que completar un dato
que nos faltaba: la entalpia; que la sacbamos de las tablas de las
propiedades del libro de texto.El objetivo de tomar estos datos era
para saber qu cantidad de la energa que le suministraba a la
maquina en forma de trabajo, se disipaba en forma de calor. Esto es
evidente que ocurre a que ninguna maquina es 100% eficiente, por lo
que parte del trabajo se convierte en calor.
PREGUNTAS DE INVESTIGACION1. Se detectan perdidas de energa, en
forma de calor, durante el funcionamiento de un compresor de
refrigeracin comercial? (responderla posterior a la observacin del
fenmeno)R//. Si se detectan perdidas de energa en forma de calor,
ya que es una maquina trmica y estas no son 100% eficientes.
HIPOTESISLa perdida de energa en forma de calor es mas de la
mitad de la energa elctrica suministrada por la empresa de
energa
JUSTIFICACIONSi se pierde gran parte, en forma de calor, de la
energa elctrica suministrada por la empresa de energa, pero no es
mas de la mitad, sino que basndonos en los resultados obtenidos,
diramos que puede llegar la perdida a la mitad de energa.
2.- MARCO TEORICO O REFERENCIALREFRIGERADOR: Es un dispositivo
empleado principalmente en cocina y en laboratorio, con un
compartimento principal en el que se mantiene unatemperaturade
entre 2 y 6C y tambin, frecuentemente, un compartimento extra
utilizado paracongelacin -18C y llamado,
apropiadamente,congelador.Un refrigerador es unabomba de calor(como
las de agua, bombea calor de un lugar a bajo nivel trmico a otro de
mayor nivel), impulsada generalmente por unmotor
elctrico.COMPRESOR: Es unamquina de fluido que est construida para
aumentar lapresiny desplazar cierto tipo de fluidos llamados
compresibles, tal como lo son losgasesy losvapores. Esto se realiza
a travs de un intercambio deenergaentre la mquina y el fluido en el
cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la
sustancia que pasa por l convirtindose enenerga de flujo,
aumentando su presin yenerga cinticaimpulsndola a fluir. Al igual
que las bombas, los compresores tambin desplazan fluidos, pero a
diferencia de las primeras que son mquinas hidrulicas, stos son
mquinas trmicas, ya que su fluido de trabajo es compresible, sufre
un cambio apreciable dedensidady, generalmente, tambin de
temperatura; a diferencia de losventiladoresy los sopladores, los
cuales impulsan fluidos compresibles, pero no aumentan su presin,
densidad o temperatura de manera considerable.EFICIENCIA: Es la
relacin que existe entre la energa de entrada y el trabajo de
salida. Una maquina ser ms eficiente si realiza su trabajo en menos
tiempo y con la menor cantidad de energa suministrada. Las maquinas
trmicas requieren una cantidad de energa para poder realizar un
trabajo, en el caso de las maquinas de refrigeracin se requiere
darle una cantidad de trabajo para mover un cantidad de energa
trmica o calorfica. Toda mquina requiere ceder indudablemente una
cantidad de calor al medio ambiente por lo que su funcionamiento
est gobernado por la naturaleza o las condiciones ambientales que
lo rodean.
3.-METODOLOGIA
Leer presin y temperatura
Leer flujo msico
Leer potencia de entrada
Clculos
Resultados
Final
4.- RESULTADOSDatos obtenidos de la prctica de
laboratorioENTRADASALIDA
Pi (psi)22PO(psi)115
TI ( F)92TO( F)162
hi(Btu/Lbm)hO(Btu/Lbm)
4.1.-CALCULOS
Pi = PAtm + PMano = (14.7 + 22) psi = 36.7psia ( = 252.967KpaPO
= PAtm + PMano = (14.7 + 115) psi = 129.7psia = 893.633Kpa
TI = = (92-32) = 33.333 CTo = = = 72.222 C
Datos a utilizar en los clculosENTRADASALIDA
PI (Kpa)252.967PO (Kpa)893.633
TI ( C)33.333TO ( C)72.222
hi (KJ/Kg)209.9683386ho (KJ/Kg)228.4046
Planteando la primera Ley de la TermodinmicaQ W = H + K + EP
Como K -> 0; EP ->0; Entonces la Primera Ley de la
Termodinmica nos queda:Q W = HQ W = m(ho hi) Encontrando las
entalpias requeridas: Encontrando hiA una presin de 240KpaT ( C)h
(KJ/Kg)
30208.01
33.33h
40214.44
Interpolando [email protected] C = 210.153119 KJ/Kg
A una presin de 280KpaT ( C)h (KJ/Kg)
30207.42
33.33h
40213.91
Interpolando [email protected] C =209.583117 KJ/Kg
P (Kpa)h (KJ/Kg)
240210.153119
252.967hi
280209.583117
Interpolando hi =209.9683386 KJ/Kg
Encontrando hoA una presin de 800Kpa T ( C)h (KJ/Kg)
60220.72
72.222h
80235.11
Interpolando [email protected] C = 229.50618 KJ/Kg
A una presin de 900KpaT ( C)h (KJ/Kg)
60219.37
72.222h
80234.03
Interpolando [email protected] C = 228.328726 KJ/Kg
P (Kpa)h (KJ/Kg)
800229.50618
893.633ho
900228.328726
Interpolando ho= 228.4046 KJ/Kg
Encontrando el flujo msico
m (Kg/h)
33.25
m4
21.03
Interpolando => m = 27.10 Kg/h ( => m = 7.5278x10-3
Kg/s
Retomando la primera Ley de la TermodinmicaSabiendo que: m =
7.5278x10-3 Kg/s hi =209.9683386 KJ/Kg ho = 228.4046 KJ/KgW
=-270watt (tomada del laboratorio)Q W = m(ho hi)Q = m(ho hi) + W
=> Q = 7.5278x10-3 Kg/s(228.4046 -209.9683386) KJ/Kg +
(-270watt)Q = 138.7844watt 270watt => Q = - 131.2155watt
BIBLIOGRAFIAhttp://es.wikipedia.org/wiki/Refrigerador
http://es.wikipedia.org/wiki/Compresor_(m%C3%A1quina)
http://www.forofrio.com/index.php?option=com_content&view=article&id=207:eficiencia-en-compresores&catid=9:actualidad&Itemid=54
