Pgina 0 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

.

..

.

..

..

Pgina 1 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO I CONCEPTOS FUNDAMENTALES 3

COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA 3

CAPTULO II PRINCIPIOS B`SICOS DE REFRIGERACIN Y AIRE ACONDICIONADO 7

TERMODIN`MICA 7SEGUNDA LEY DE LA TERMODIN`MICA 17

CAPTULO III FUNDAMENTOS DE REFRIGERACIN 22

CONCEPTO DE REFRIGERANTE 22CONCEPTO DE CARGA TRMICA 23SISTEMA DE REFRIGERACIN POR COMPRESIN DE VAPOR 24SISTEMAS PRINCIPALES DE REFRIGERACIN 27

CAPTULO IV COMPONENTES DE UN SISTEMA DE REFRIGERACIN 31

COMPRESIN DE VAPOR 31CONDENSADORES ENFRIADOS POR AGUA 33CONDENSADORES EVAPORATIVOS 35SISTEMA DE DESHIELOS 41

CAPTULO V RESPONSABILIDADES DE UN OPERADOR 43

CAPTULO VI OPERACIN EFICIENTE 44

CAPTULO VII SEGURIDAD 46

N D I C ECONTENIDOS P`GINA

Pgina 2 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

SEGURIDAD 46

CAPTULO VIII PRIMEROS AUXILIOS 48

CAPTULO IX NUEVOS REFRIGERANTES 50

CAPTULO X MODELOS DE C`LCULO PARA DIAFRAGMAS P- h 52

CAPTULO XI SICROMETRA 55

DEFINICIN 55

ANEXO 58

ESTUDIO DEL CONTACTOR

CONTENIDOS P`GINA

Pgina 3 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO I / CONCEPTOS FUNDAMENTALES

COMPORTAMIENTO DE LA MATERIA

ESTADOS DE LA MATERIA

Toda la materia conocida, existe en una de las tres formas fsicas o estados: Slida, lquida o gaseosa.

La materia en estado Slido, mantiene su cantidad, forma y dimensiones fsicas.

La materia en estado Lquido, mantiene su cantidad y tamao pero no su forma. El liquido siempre toma la forma del recipiente que lo contiene.

Pgina 4 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

La materia en estado Gaseoso, no tiene una tendencia a retener ni el tamao ni la forma.

MOVIMIENTO MOLECULAR

Toda la materia se compone de pequeas partculas llamadas molculas y la estructura molecular de la materia puede posteriormente romperse en tomos.

Cuando se aplica energa calrica a una sustancia, se incrementa la energa interna de las molculas, lo cual aumenta su desplazamiento o velocidad de movimiento; hay tambin un incremento en latemperatura de la sustancia.

Cuando se retira calor de una sustancia se presenta una disminucin en la velocidad del movimientomolecular y tambin un descenso en la temperatura de la sustancia.

Cuando se retira calor de una sustancia se presenta una disminucin en la velocidad del movimientomolecular y tambin un descenso en la temperatura de la sustancia.

Pgina 5 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAMBIO DE ESTADO

Cuando una sustancia slida se calienta, el movimiento molecular es principalmente en la forma de rpido movimiento vibratorio, no desplazndose nunca las molculas de su posicin normal u original.

Pero en alguna temperatura dada, una sustancia en particular, la adicin posterior de calor, nonecesariamente incrementar el movimiento molecular dentro de la sustancia; en su lugar, el caloradicional causar que algn slido se fusione (Cambia a lquido). As el calor adicional causa un cambio de estado en el material.

CAMBIO DE ESTADO

CAMBIO DE A NOMBRE

GAS A LQUIDO CONDENSACION

GAS A SLIDO SUBLIMACION INVERSA

SLIDO A GAS SUBLIMACION

LQUIDO A GAS EVAPORACION

LQUIDO A SLIDO SOLIDIFICACIONSLIDO A LQUIDO FUSION

Es as como el calor puede cambiar la temperatura y el estado de las substancias y tambin pueden ser absorbido an cuando no exista cambio de temperatura, como cuando un slido cambia a lquido, ocuando un liquido se cambia a vapor. Cuando el vapor se vuelve lquido, o cuando el lquido vuelve a transformarse en slido, se despide la misma cantidad de Calor.

El ejemplo ms comn de este proceso es el agua, que existe como lquido y que puede existir como slido n forma de Hielo y como Gas cuando se trasforma en Vapor.

Como hielo, es una forma de Refrigeracin, absorbiendo calor mientras se derrite a una temperaturaconstante de 0C (32F). Si se coloca agua en un recipiente abierto y se pone al fuego, su temperatura aumentar a la temperatura de ebullicin o sea 100C al nivel del mar (212F). Sin importar la cantidad de calor aplicad, la temperatura no puede subir arriba de 100C, porque el agua se estara evaporandoconstantemente. Si este vapor pudiera ser retenido en el recipiente evitando la ebullicin y se continuar agregando calor, entonces la temperatura podra nuevamente aumentarse. Obviamente, el proceso deevaporacin o ebullicin estar absorbiendo el calor y manteniendo la temperatura a 100C.

Cuando el vapor se condensa nuevamente formando agua, despide exactamente la misma cantidad de calor que absorbi al evaporarse.

Pgina 6 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Si el agua se congela, debe extraerse la misma cantidad de calor que fue absorbida en el proceso de descongelamiento por medio de algn proceso para la congelacin.

DIAGRAMA DE CALENTAMIENTO DEL AGUA

Pgina 8 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO II / PRINCIPIOS B`SICOS DEREFRIGERACIN Y AIRE ACONDICIONADO

Generalmente los usuarios confunden la palabra refrigeracin con fro y con enfriamiento; sin embargo, la prctica de ingeniera de refrigeracin, trata casi enteramente con la transmisin de calor.

Esta aparente paradoja es uno de los conceptos fundamentales que deben ser comprendidas paraentender la operacin de un sistema de refrigeracin.

TERMODIN`MICA

Pgina 9 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

La termodinmica es una rama de la ciencia que trata sobre la accin mecnica del calor. Hay ciertos principios fundamentales de la naturaleza, llamadas leyes termodinmica, que rigen nuestra existenciaaqu en la tierra, varios de los cuales son bsicos para el estudio de la refrigeracin. La primera y la ms importante de estas leyes dice:

LA ENERGA NO PUEDE SER CREADA NI DESTRUIDA, SOLO PUEDE TRANSFORMARSE DE UNTIPO DE ENERGA EN OTRO

CALOR

El calor es una forma de energa, creada principalmente por la transformacin de otros tipos de energaen energa de Calor; por ejemplo, la energa Mecnica que opera una rueda causa friccin y crea calor. Calor es frecuentemente definido como energa en transito, porque nunca se mantiene esttica, ya que siempre est transmitindose desde cuerpos clidos a los cuerpos fros. La mayor parte del calor en la tierra se deriva de las radiaciones del Sol.

Pgina 10 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Una cuchara sumergida en agua helada pierde su calor y se enfra; una cuchara sumergida en cafcaliente absorbe el calor del caf y se calienta. Sin embargo, las palabras Ms Caliente y Ms Fro, son slo trminos comparativos.

Existe calor a cualquier temperatura arriba del cero absoluto, incluso en cantidades extremadamente pequeas. Cero absoluto es el trmino usado pro ls cientficos para describir la temperatura ms baja que tericamente es posible lograr, en el cul no existe calor, y que es de 273C (-460F). La temperatura ms fra que podemos sentir en la tierra es mucho ms alta en comparacin con esta base.

TEMPERATURA

La temperatura es la escala usada para medir la intensidad del calor y es el indicador que determina la direccin en que se mover la energa de calor.

Tambin puede definirse como el grado de calor sensible que tiene un cuerpo en comparacin con otro.

En algunos pases, la temperatura se mide en Grados Fahrenheit (F), pero en nuestro pas, ygeneralmente en el resto del mundo, se usa la escala de Grados Centgrados, algunas veces llamadas Celsius. Ambas escalas tienen dos puntos bsicos en comn: el punto de congelacin y el de ebullicin del agua al nivel del mar. Al nivel del mar, el agua se congela a 0C o a 32 F y hierve a 100 C o a 212F. En la escala Fahrenheit la diferencia de temperatura entre estos dos puntos est dividida en 180incrementos de igual magnitud llamados grados Fahrenheit, mientras que en la escala Centgrados, la diferencia de Temperaturas est dividida en 100 incrementos iguales llamados Grados Centgrados. La relacin existente entre las escalas Fahrenheit y Centgrados se establece por la siguiente formula:

K = C 273

Pgina 11 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Centgrados = 5/9 x (Fahrenheit 32)

Fahrenheit = 9/5 x (Centgrados) + 32

MEDIDA DE CALOR

La medida de la temperatura no tiene ninguna relacin con la cantidad de calor. Una llamada de fsforo puede tener la misma temperatura que una hoguera, pero obviamente la cantidad de calor que despide es totalmente diferente.

La unidad bsica para medir calor usada en nuestro pas, es la calora que se define como la cantidad de calor necesaria para aumentar la temperatura de un gramo de agua 1 C. Por ejemplo, para aumentar la temperatura de un litro de agua de 95 a 100 C, se requieren 5000 caloras. (Un litro de agua pesa 1000 gramos), o sea:

1000 x ( 100 95) = 5000

Sin embargo, la unidad de calor empleada comnmente es la Kilo-Calora (KCAL) que equivale a 1.000 caloras y que pueden ser definidas como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de un Kg. De Agua, un grado Centgrado.

En el sistema Ingls, la unidad de calor es la BRITISH THERMAL UNIT (B.T.U.). Un B.T.U. puededefinirse como la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una libra de agua 1 F. Por ejemplo: Para aumentar la temperatura de un Galn de agua ( Aproximadamente 8,3 Lb) de 70 F a 80 F, se requieren 83 BTU

Pgina 12 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

8,3 x ( 80 70) = 83

CALOR ESPECFICO

El Calor especfico de una substancia es su capacidad relativa de absorber o ceder calor tomando como base la unidad de agua pura, y se define como la cantidad de Kilo caloras (BTU) necesarias paraaumentar o disminuir la temperatura de un Kilo (libra) de cualquier substancia 1C (1F) Por definicin, el calor especfico del agua es 1,0 pero la cantidad de calor necesaria para aumentar o disminuir latemperatura de otras substancias vara. Se requieren nicamente 0,64 Kcal por Kilo (0,64 BTU por libra) para aumentar o disminuir la temperatura de un kilo (Libra) de Aluminio 1 C (1F), por lo tanto, los calores especficos de estas dos substancias son 0,64 y 0,22 respectivamente.

CALOR SENSIBLE

El calor sensible se define como el calor que provoca un cambio de temperatura en una sustancia. En otras palabras es como su nombre lo indica, el calor que puede percibirse por medio de los sentidos. Cuando la temperatura del agua se eleva de 0C a 100C, hay tambin un aumento de calor sensible.

CALOR LATENTE

Calor latente es el que necesita para cambiar un slido en lquido, o un lquido en gas sin variar la temperatura de la sustancia. La palabra latente significa oculto, o sea que este calor requerido paracambiar el estado de una sustancia, no percibido por los sentidos.

Pgina 13 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

TABLA DE CALORES ESPECFICOS

ALIMENTOSPRODUCTO Cp (antes)

(KCAL/(KG*C))Cp (Despus)(KCAL/(KG*C))

CALOR LATENTE(KCAL/KG)

T CONG.C

APIOBROCOLICARNEVACUNOCARNE CABRACEBOLLASCARNE CERDOCEREZASCHOCLOCHOCOLATESCIRUELASCOLIFLORCREMA (40%)DURAZNOSESP`RRAGOSESPINACASFRAMBUESASFRESASHELADOHIGOSHUEVOSJAMONESLECHELECHUGALEGUMBRESLIMONESMANTECAMANTEQUILLAMELONESMEMBRILLOSNARANJASOSTIONESPAPASPERASPESCADO

0,910,90,72

0,670,910,680,900,790,560,880,900,850,910,910,920,870,900,770,710,850,680,900,900,900,910,600,640,910,900,910,830,860,910,76

0,460,480,40

0,300,510,380,490,420,300,480,560,400,410,490,510,490,490,450,440,450,380,490,460,450,490,390,340,470,490,440,440,470,490,41

75,5574,9952,77

46,3872,2248,0566,6659,0022,2264,4473,8849,9971,1174,9971,6666,6666,6620,5564,4455,5548,0568,8875,5572,2269,9949,998,3371,1167,7769,4464,4462,2767,7756,11

-1,3-1,7-1,7

-1,7-1,1-2,8-1,5-0,6

-2,2-1,1-2,2-1,7-1,1-1,1-1,5-1,5-1,7-2,2-0,3-0,6-0,6-0,6-1,1-2,20-1,1-1,7-2,2-2,1-2,8-1,7-2,5-2,2

Pgina 14 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

PIASPLATANOSPOLLOPOROTOSQUESOVIENESASSALMNTOMATESUVASZANAHORIAS

0,900,900,790,780,700,860,760,920,900,93

0,500,420,370,360,400,560,410,460,610,45

71,1159,9958,8854,9947,7747,7760,0073,3362,2269,99

-1,0-2,0-2,8-2,3-16,1-1,7-2,2-0,9-2,2-1,1

TABLA DE CONVERSIONES

LONGITUDES mt cm Pulgadas PieMetrosCentmetrosPulgadasPie

10,010,02540,3078

10012,5430,48

39,370,3937112

3,280,03280,083331

SUPERFICIES Mt2 Cm2 Pulgadas Pie2

Metros2Centimetros2Pulgadas2Pie2

10,00010,0006450,0929

1000016,45929,03

15500,1551144

10,760,0010,00691

Pgina 15 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

LUMEN Mt3 Cm3 Pulgadas 3 Pie3 LitrosMetros3Centmetros3Pulgada3Pie3Litros

10,0000010,00001630,0280,001

1000000116,3828316,81000

61023,370,0611172861,35

35,280,000035280,00057810,035

10000,0010,016328,341

PESOS Kg. Toneladas Oz LibrasKg.ToneladasOzLibras

110000,02830,45359

0,00110,0000280,0004535

35,27435274116

2,204622204,620,06251

ELECTRICAS KW HpKwHP

10,7457

1,341021

PRESIN Kg/Cm2 Atmsferas PsiKg/cm2AtmsferasPsi

11,0330,07032

0,967610,068

14,2214,71

TRMICAS kwH Hph kcal BtuKwHHphKcalBtu

10,74571,16* 10-32,93*10-4

1,3410211,56*10-133,93*10-4

859,845641,18610,251996

34122544,433,9681

REFRIGERACIN TRJ TR Kcal/hr BTU/hrTRJTRKcal/hrBtu/hr

10,910843,01 x10 - 47,59 x 10- 5

1,09813.3 x 10-48,33 x 10 - 5

3320302410,252

13173,76120003,9681

C = 5/9 ( F 32 )

F = 9/5*C +32

K = C + 273

Pgina 16 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

TONELADA AMERICANA DE REFRIGERACIN

An en nuestro medio es muy frecuente hablar de toneladas de refrigeracin, la cual es realmente una unidad americana basada en el efecto frigorfico de la fusin del hielo. La tonelada de refrigeracin puede definirse como la cantidad de calor absorbida por la fusin de una tonelada de hielo slido puro en 24 horas. Puesto que el calor latente de fusin de una libra de hielo es de 144 BTU, el calor latente de una tonelada (2000 libras) de hielo ser 144 * 2000, o sea 288,000 BTU por 24 horas. Para obtener el calor por hora es necesario dividir entre las 24 horas, lo cual da una cantidad de 12,000 BTU/HORA, que recibe el nombre de TONELADA DE REFRIGERACION. Puesto que el calor latente del hielo en el sistemamtrico es de 80 Kilo- Caloras y que y una tonelada americana e igual a 907.187 kilos, la tonelada de refrigeracin es igual a 80 * 907,185 o sea 72.575 kilo- caloras por 24 horas, es decir, 3,024 kilo-caloraspor hora.

CALOR LATENTE DE FUSIN

El cambio de una sustancia de slido a lquido o de lquida a slida requiere calor latente de fusin. Este tambin puede llamare calor latente de licuefaccin o calor latente de congelacin.

Cuando se derrite un kilo de helo, ste absorbe 80 kilo-caloras (144 BTU) a una temperatura constante de 0C (32F); del mismo modo, cuando se congela un kilo de agua para convertirla en hielo, deben sustrarsele 80 kilo- caloras (144 BTU) a una temperatura constante de 0C (32F). En la congelacin de productos alimenticios, nicamente se considera el calor latente del porcentaje de agua que estoscontienen; por tanto, el calor latente se conocer, determinado e porcentaje de agua que existe en dichos productos.

CALOR LATENTE DE EVAPORACIN

Para cambiar una sustancia de lquido a vapor y de vapor a lquido se requiere calor latente deevaporacin. Puesto que la ebullicin es slo un proceso acelerado de evaporacin, este calor tambin puede llamarse calor latente ebullicin, calor latente de evaporacin, o, para el proceso contrario, el calor latente de condensacin.

Cuando un kilo de agua hierve o se evapora, absorbe 539 kilo- caloras (970 BTU) a una temperaturaconstante de 100C (212F) al nivel del mar; igualmente, pa condensar un kilo de vapor deben sustraerse 539 kilo- caloras (979 BTU).

Debido a la gran cantidad de calor latente que interviene en la evaporacin y en la condensacin, latransmisin de calor puede ser eficiente mediante este proceso. Los mismos cambios de estado queafectan al agua se aplican tambin a cualquier lquido a diferentes presiones y temperaturas.

Pgina 17 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

La absorcin de calor para cambiar un lquido a vapor y la sustraccin de este calor para condensarnuevamente el vapor, es la clave para todo el proceso de la refrigeracin mecnica y la transmisin del calor latente requerido, es el instrumento bsico de la refrigeracin.

CALOR LATENTE DE SUBLIMACIN

El proceso de sublimacin es el cambio directo de un slido a un vapor sin pasar por el estado lquido, que puede ocurrir en algunas sustancias. El ejemplo ms comn es el uso de hielo seco o sea dixido de Carbono para enfriar. El mismo proceso puede ocurrir con hielo abajo de su punto de congelacin, y se utiliza tambin en algunos procesos de congelamiento a temperaturas extremadamente bajas y altosvacos. El calor latente de sublimacin es igual a la suma de calor latente de fusin y el calor latente de evaporacin.

TEMPERATURA DE SATURACIN

Saturacin es la condicin de temperatura y presin en la cual el lquido y el vapor pueden existirsimultneamente. Un lquido o vapor esta saturado cuando est en su punto de ebullicin (para el nivel del mar, la temperatura de saturacin del agua es de 100C o 212 F). A presiones mas altas latemperatura de saturacin aumenta, y disminuye a temperatura ms bajas.

VAPOR SOBRECALENTADO

Cuando un lquido cambia a vapor, cualquier cantidad adicional de calor aumentar su temperatura (calorsensible). Siempre y cuando la presin a la que se encuentre expuesto se mantenga constante. El trmino vapor sobrecalentado se emplea para denominar un as cuya temperatura se encuentre arriba de su punto de ebullicin o saturacin. El aire a nuestro alrededor contiene vapor sobrecalentado.

LQUIDOS SUBENFRIAOOS

Cualquier lquido que tenga una temperatura inferior a la temperatura de saturacin corresponde a lapresin existente, se dice que s encuentra subenfrado. El agua a cualquier temperatura por debajo de su temperatura de ebullicin (100C al nivel del mar) est subenfrada.

PRESIN ABSOLUTA

Generalmente, la presin absolutas expresa en trminos de kg/cm2 (Lb/in2) y se cuenta a partir del vaco perfecto en el cual no existe la presin. Por tanto en el aire a nuestro alrededor, la presin absoluta y la atmsfera son iguales.

Pgina 18 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

PRESIN MANOMTRICA

Un manmetro de presin est calibrado para leer 0 kilos por centmetro cuadrado (0 libras por pulgada cuadrada) cuando no est conectado a algn recipiente con presin; por tanto, la presin absoluta de un sistema cerrado ser siempre la presin; por tanto, la presin absoluta de un sistema cerrado sersiempre la presin manomtrica ms la presin atmosfrica. Las presiones inferiores a 0 kg/cm2 (PISG) son realmente lecturas negativas en los manmetros y se llaman milmetros (pulgadas) de vaco. Unmanmetro de refrigeracin mixto (compound) est calibrado en el equivalente en milmetros (pulgadas) de Mercurio por las lecturas negativas. Puesto que 1.03 Kg/cm2 (14.7 PSI) equivale aproximadamente a 738 milmetros de Mercurio (29.05 pulgadas).

Es importante recordar que la presin manomtrica es siempre relativa a la presin absoluta. La TABLAN 1 demuestra la relacin de presiones a diferentes altitudes suponiendo que las condicionesatmosfricas sean normales.

La presin absoluta en milmetros (pulgadas) de Mercurio, indica los milmetros (pulgadas) de Mercurio que una bomba de vaco perfecta debera obtener tericamente. Por lo tanto a 1.525 metros (5ies) de altura y bajo condiciones atmosfricas normales, un vaco perfecto sera de 632 milmetros (24.89

Pgina 19 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

pulgadas) de Mercurio, mientras que al nivel del mar sera de 760 milmetros de Mercurio (29.92pulgadas).TABLA N1: RELACIN DE PRESIONES A DIFERENTES LATITUDES

ALTITUD RESIONES PUNTODEEBULLICINDELAGUA

MANOMETRICAS ABSOLUTA ATMOS FERICAMetros pies Kg/cm2 PSIG Kg/cm2 PSIA Mm Hg Pulg. Hg C F030561091512201525

010002000300040005000

000000

000000

1.031.000.960.930.890.86

14.714.213.713.212.712.2

760733707681656632

29.9228.8527.8226.8125.8424.89

1009998979695

212210208206205203

SEGUNDA LEY DE LA TERMODIN`MICA

La segunda ley de la termodinmica, como se discuti antes establece que se transfiere calor en una sola direccin, de mayor a menor temperatura; esto tiene lugar a travs de tres modos bsicos de trasferencia de calor.

CONDUCCIN

La conduccin se describe como la transferencia de calor entre las molculas cercanas de una sustancia, o entre sustancias que que estn tocndose o en un buen contacto una con la otra. Cuando latransferencia de calor ocurre en una sola sustancia, tal como una varilla de metal con un extremo en unallama de fuego, el movimiento de calor va hasta que hay un balance de temperatura a todo lo largo de la longitud de la varilla.

Si la varilla se sumerge en agua, las molculas que se mueven rpidamente sobre la superficie de la varilla transmitirn algn calor a las molculas del agua y otra transferencia de calor por conduccintendr lugar.

Pgina 20 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Cuando la superficie exterior de la varilla se enfra, hay an algn calor dentro de la varilla y estecontinuar transfirindolo a las superficies exteriores de la varilla y luego al agua hasta que se alcanza el balance de temperatura.La velocidad c la cual el calor se transfiere por medio de la conduccin vara con las diferentes sustancias o materiales si stas poseen iguales dimensiones. La tasa de trasferencia de calor variar de acuerdo a la habilidad de los materiales o sustancias para conducir calor.

Los slidos, en general son mucho mejore conductores que los lquidos; y a su vez los lquidos conducen el calor mejor que los gases o los vapores.

La mayora de los metales tales como la plata, cobre, acero y el hierro, conducen al calor mucho ms rpidamente, mientras que otros materiales tales como vidrio, la madera y otros materiales deconstruccin, transfieren el calor en una tasa mucho ms lenta y por consiguiente so usados comoaislantes.

El Cobre es un excelente conductor de calor como lo es el Aluminio. Estas sustancias son ordinariamente usadas en los evaporadores, condensadores y tubera de refrigerante que conecta los varioscomponentes de un sistema de refrigeracin, aunque el hierro es ocasionalmente usado con algunosrefrigerantes. La tasa a la cual el calor pueda conducirse a travs de varios materiales depende defactores tales como:

a) El espesor del materialb) La diferencia de temperatura entre los lados del materialc) La conductividad trmica (factor k) de un materiald) El tiempo de duracin del flujo de calor.

La figura 1 es una Tabla de factores de conductividad trmica de algunos materiales comunes.

FIG. 1: CONDUCTIVIDAD PARA MATERIALES AISLANTES Y DE CONSTRUCCINMATERIAL CONDUCTIVIDAD (k)

(Kcal/(h) (Mt) (C)Madera en lminasAislamiento de Poliestireno expandidoAislamiento de Poliuretano inyectadoMorteroEstucoLadrillo (comn)Yeso (con arena)PiedraAdobeFibra de Algodn

0.100.0040.00031.21.30.700.65,50,60,032

Pgina 21 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Nota: Los factores k estn dados en [(Kcal/(hr x Mt x C)] estos factores pueden utilizarse correctamente a travs del uso de la siguiente ecuacin:

Q = A * k *DT X

DONDE:

A : `rea seccional en Mt2

K : Conductividad trmica en [Kcal/(h)(Mt)(C)]

DGT : Diferencia de temperatura entre los dos lados

X : Espesor del material en Metros.

Los materiales de una alta conductividad se usan dentro del sistema de refrigeracin en si mismo a causa de que es deseable que una transferencia de calor rpida ocurra tanto en el evaporador como en el condensador.El evaporador es donde el calor se remueve del espacio acondicionando o la sustancia o del aire que ha estado en contacto directo con la sustancia. El condensador disipa este calor a otro medio o espacio.

En el caso del evaporador el producto o aire est a una mayor temperatura que el refrigerantedentro de la tubera y hay una transferencia de calor de mayor a menor temperatura; mientras que en el condensadorel vapor del refrigerante est a una mayor temperatura que la del medio enfrante viajando a travs del condensador, y aqu de nuevo hay una transferencia ce calor de mayor a menor temperatura. La tubera lisa bien sea de Cobre, Aluminio o de cualquier otro metal, transferir calor de acuerdo a su conductividad o factor k, pero esta transferencia de calor puede incrementarse mediante la adicin de aletas a la tubera. Estas incrementaran el rea de superficie de transferencia de calor, por consiguiente incrementando la eficiencia total del sistema.

Di la adicin de aletas dobla el rea superficial puede domostrarse en el uso de la ecuacin (1) que la transferencia de calor total ser en s mismo doblada cuando se compare con la de la tubera libre.

CONVECCIN

Otro medio de transferencia de calor es por el movimiento de material calentado en s mismo cuando se trata de un lquido ogas. Cuando el material se calienta, las corrientes de conveccin son producidas

Pgina 22 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

dentro del mismo y las porciones ms calientes de l suben, ya que el calor trae consigo el decrecimiento de la densidad del fluido y un incremento en su volumen especfico.

El aire dentro de un refrigerador y e agua que se calienta en una vasija son ejemplo primario de los resultados de las corrientes de conveccin.

El aire en contacto con el serpentn de enfriamiento de n refrigerador llega a enfriarse y por consiguiente se vuelve ms denso, y empieza a bajar a la parte inferior e ste. Al hacerlo absorbe inferior calor de la comida y de las paredes del refrigerador, el cual a travs de conduccin, ha ganado calor del cuarto.

Despus de que el calor ha sido absorbido por el aire, ste se expande volvindose ms liviano y sube nuevamente al serpentn enfriador en donde el calor nuevamente se renueva de l.

El ciclo de conveccin se repite siempre que haya una diferencia de Temperatura entre el aire y el evaporador. Las corrientes de Conveccin tales como las explicadas aqu son naturales, y , ocmo el caso de un refrigerador, el flujo natural es un flujo lento. En algunos casos la conveccin debe incrementarse con el uso de ventiladores o sopladores; en el caso de los lquidos se usan bombas para forzar lacirculacin y la transferencia de calor de un lugar a otro.

RADIACIN

Un tercer medio de transferencia de calor es la radiacin por medio de ondas similares a las de la luz o las ondas de sonido. Los rayos del sol calientan la tierra por medio de ondas de calor radiantes el cual viaja en caminos rectos sin calentar la materia que interviene en su recorrido o el aire. El calor de un

Pgina 23 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

bulbo de luz o de una estufa caliente es radiante en naturaleza y se siente cuando se est cerca de ella, aunque el aire entre la fuente y el objeto cuando los rayos pasan a travs de l no se calienta.

Si usted ha estado relajndose en un edificio sombreado o en un rbol en un da caliente o soleado y se mueve directamente a los rayos del sol, el impacto directo de las ondas calorficas le golpearn como un pesado martillo an cuando ola temperatura del aire en la sombra es aproximadamente la misma que en la parte soleada. A bajas temperaturas hay solamente una pequea cantidad de radiacin, y solamente se sienten pequeas diferencias de temperatura, por consiguiente la radiacin tiene pequeo efectos en el proceso real de refrigeracin, pero los resultados de la radiacin de los rayos solares pueden causar un incremento en la carga de refrigeracin en un edificio expuesto a estos rayos.

El calor radiante es rpidamente absorbido por materiales o sustancias oscuras o mates, mientras las superficies o materiales con colores claros, reflejarn las ondas de calor radiante, como lo hacen con los rayos de luz.

Este principio tambin se utiliza en el campo del Aire Acondicionado, donde, con techos y paredes claras,penetrar menos calor radiante en el espacio acondicionado, reduciendo as el tamao del equipo de enfriamiento requerido. El calor radiante tambin penetra fcilmente las ventanas con vidrios claros, pero es absorbido por vidrios opacos o traslcidos.

Cuando el calor radiante o energa (ya que todo el calor es energa) es absorbido por un material osustancia, se convierte en calor sensible, el cual puede sentirse o medirse. Todo cuerpo o sustanciaabsorbe energa radiante en algunas cantidades, dependiendo de la diferencia de temperatura entre el cuerpo especfico o sustancia y la otra sustancia. Toda sustancia radiar energa cuando su temperatura es mayor que el cero absoluto y otra sustancia prxima este a menor temperatura.

Si un automvil se deja sol bajo el sol caliente, con la ventanas cerradas durante un perodo de tiempo largo, la temperatura dentro del carro ser mucho mayor que la del medio ambiente que lo rodea. Esto demuestra que la energa absorbida porlos materiales de los cuales se construye el carro se convierte a calor sensible, que puede medirse.

Pgina 24 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO III / FUNDAMENTOS DE REFRIGERACIN

CONCEPTO DE REFRIGERANTE

Como refrigerante se entiende todo aquel fluido que se utiliza para transmitir el calor en un sistemafrigorfico y que absorbe calor a bajas temperaturas y presin, y lo cede a temperaturas y presin mas elevada, generalmente con cambios de estado del fluido.

Los refrigerantes se identifican por su frmula qumica o por una denominacin simblica numrica; no es suficiente identificarlos por su nombre comercial.

Los refrigerantes se califican en tres grupos segn su grado de seguridad o peligrosidad. El criterio que se sigue para ello es el siguiente:

A.GRUPO PRIMERO

Comprende los refrigerantes que no son combustibles y que poseen una accin txica muy pequea o nula.

B. GRUPO SEGUNDO

Comprende los refrigerantes que son txicos o corrosivos, o que al convinarse con el aire, en una porcin 3,5% o ms en volumen, pueden formar una mezcla combustible o explosiva.

Pgina 25 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

c. GRUPO TERCERO

Comprende los refrigerantes que, al combinarse con el aire en proporcin inferior al 3,5 % en volumen, puede constituir una mezcla combustible o explosiva. En el anexo se encuentran las caractersticas de los diferentes refrigerantes, tanto la calificacin como los efectos fisiolgicos.

CONCEPTO DE CARGA TRMICA

Para mantener fra una cmara y todo lo que este contenida en ella, es necesario extraer el calor inicial y despus el que pueda ir entrando en la cmara por bien aislada que este.

El requerimiento total de refrigeracin, Q total, puede establecerse como siguiente:

Q total = Q producto + Q otras fuentes

En la anterior expresin, los trminos del segundo miembro tienen el siguiente significado:

Q producto = representa los sumandos necesarios que tiene en consideracin en la carga trmica aeliminar procedente del calor sensible, del calor latente de solidificacin, de las reacciones qumicas del embalaje y del calor absorbido para la congelacin del agua de los alimentos o productos que se desea refrigerar.

Q otras fuentes = Incluye entre otros los flujos de calor a travs de los cerramientos de la cmara por transmisin de paredes, suelo y techo, la refrigeracin para el aire exterior que se introduce, la ventilacin, las cargas trmicas debidas a ventiladores, bombas, iluminacin elctrica, personas que manipulan los productos, etc.

Como el calor generado en la 24 horas de un da se ha de extraer en un nmero de horas menor, en las t horas de funcionamiento diario, la potencia frigorfica de la maquinaria NR habr de ser superior a la potencia Q total calculada para extraer en las 24 horas. Su valor ser:

N.R = Q total/t

Pgina 26 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

TRANSMISIN DE CALOR A TRAVS DE ESTRUCTURA

La ganancia de Calor a travs de paredes, pisos y techos, variar segn las siguientes caracteristicas:

Tipo de Construccin.

`rea expuesta a diferentes temperaturas

Tipo y espesor del aislanteDiferencia de Temperatura entre el espacio refrigerado y la temperatura ambiental.

Este calculo se establece a partir de la ecuacin:

Q = A x u x (T ext - T int)

Donde:

A =Area de IntercambioU = Coeficiente Global de TransferenciaT ext. = Temperatura ExteriorT int = Temperatura Interior

SISTEMA DE REFRIGERACIN POR COMPRESIN DE VAPOR

DIAGRAMA PRESIN ENTALPA

Para realizar ciertos calculo en instalaciones d refrigeracin es preciso disponer, y saber manejar, los diagramas que permiten trabajar a diferentes presiones, temperaturas y contenido entlpicos del medio refrigerante que se utilice. Los diagramas permiten obtener los datos termodinmicos que se necesitan para resolver los problemas que se plantean en los ciclos de refrigeracin.

Hay varios tipo de diagramas; Uno de los ms empleados es el de presin-entalpa.

Este diagrama tiene la presin en ordenadas (eje vertical)y la entalpa en absisas ( eje horizontal).Mediante lneas que atraviesan el diagrama se indican la temperatura, el volumen especifico y a entropa.

Pgina 27 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

En el diagrama modlico indicado puede apreciarse las zonas de Vapor saturado, liquido saturado, vapor recalentado, liquido subenfriado y mezcal liquido- vapor ene interior de la campana.

CADA REFRIGERANTE TIENE SU PROPIO DIAGRAMA

Esto quiere decir que el diagrama de cada refrigerante tiene su propia forma y dimensiones y no puede utilizarse un diagrama cualquiera para todos los casos, sino que debe utilizarse el especifico del refrigerante.

Vamos a repasar el significado de la s diferentes zonas.

Vapor Saturado: Es vapor que se ha calentado. Estarepresentado por la zona de la derecha de la campana.

Vapor Recalentado: Es vapor que se ha calentado. Esta representado por la zona de la derecha de la campana.

Lquido Saturado:

Pgina 28 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Es lquido que est a punto de hervir. Esta representado por la curva de la izquierda de la campana.Lquido Subenfrado: Es un lquido a una temperatura inferior a la de saturacin. Esta representado por la zona de la izquierda de la campana.

Mezcla lquido- Vapor:Es la zona interior de la campana.

La campana esta rematada por el punto Crtico, que representa unas condiciones de presin ytemperaturas tales que no distingue el estado del fluido (si es liquido o gas)

DIAGRAMA PRESIN ENTALPA

Pgina 29 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

SISTEMAS PRINCIPALES DE REFRIGERACIN

Los refrigerantes son sustancias utilizadas en los equipos de refrigeracin. Tiene la particularidad deevaporarse en condiciones de presin y temperaturas relativamente bajas, absorbiendo calor. Por otraparte, al condensarse a presiones superiores, ceden su calor a un medio circundante que puede ser en general agua o aire.

Los refrigerantes actualmente estn instalados, mediante un quipo formando por compresor, condensadory evaporador ene l denominado CICLO DE COMPRESIN.

Su utilizacin prctica supere el 98% de las aplicaciones. En este sistema se incrementa la presin del vapor del refrigerante desde la que tiene en el evaporador hasta la necesaria en condensador, mediante la incorporacin energtica proporcionada por el compresor.

CICLO TERICO B`SICO DE COMPRENSIN DE VAPOR

Para estudiar un sistema de refrigeracin o de produccin de fro, es preciso fijarse en el comportamiento de refrigerante y mediante que elementos se produce la variacin de las caractersticas fsicas para llevar a cabo el proceso.

Inicialmente y de forma muy esquemtica los elementos principales intervienen en un ciclo derefrigeracin por compresin de vapor son los que ese representan en la figura N 1, vase tambin el esquema presentado en la figura N 2.

En el proceso tienen lugar dos fenmenos con balance de calor:

La evaporacin de un refrigerante en estado lquido produce la absorcin de calor o, lo que s lo mismo, baja la temperatura en el recinto o cmara donde se encuentra, produciendo sensacin de fro

La condensacin del Vapor de un refrigerante se produce mediante una sesin de calor al ambiente, lo cual se traduce en una elevacin de temperatura el mismo.

Este proceso es continuo y depende de las condiciones que los elementos que configuren la instalacin impongan al refrigerante, de modo que pueda seguirse desde cualquier punto.

Pgina 30 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

FIGURA N 1 CUADRO ESQUEM`TICO DE LAS ZONAS DE ALTA Y BAJA PRESIN

Pgina 31 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

En la figura, veamos el ciclo que se producir en un circuito frigorfico ideal sobre el diagrama Presin-entalpa de cualquier refrigerante. Sobre las abscisas se representa la entalpa del refrigerante en Kcal/Kg y sobre las ordenadas la presin Manomtrica en Psi o Kg/cm2.

El diagrama es conocido para cada refrigerante, y su principal elemento caracterstico es la curva desaturacin del mismo, como ya se ha explicado.

Situmonos en el punto N 1 antes del vlvula de expansin, previa al evaporador, en que el refrigerantese encuentra en estado liquido a una cierta presin; su paso al evaporador se controla mediante una vlvula automtica denominada de EXPANSIN TERMOSTATICA cuyo funcionamiento esta reguladopor la temperatura y por la presin.

Dicha vlvula produce una estrangulacin brusca que hace que a presin descienda desde la que tenia en el punto 1 a la salida del condensador hasta la existente a la entrada del evaporador, punto 2 en el grfico de la citada figura N 3. Ver tambin el punto 2 en la figura 1.

La vlvula es el regulador automtico de los limites entre los que se denomina parte de alta presin yparte de baja presin, tal como se muestra en el cuadro de la figura 2, presiones entre las cuales la vlvula se ve forzada de trabajar.

Esta bajada de presin en el evaporador hace que el refrigerante hierva y se produzca su evaporacin, auxiliado por la cantidad de calor que absorbe del recinto en que se encuentra, a travs del aire del mismo y transfirindolo al liquido, que se va transformando en vapor en el interior de los tubos deserpentn hasta que se evapora completamente, punto 3.

El refrigerante, en forma de gas, entra en el compresor por la tubera denominada de aspiracin osuccin, a travs de la vlvula de aspiracin (semejante a los cilindros de un automvil). Aqu elrefrigerante es comprimido aumentando por ello su presin y su temperatura hasta llegar al punto 4 en cuyas condiciones fluye hasta la entrada del condensador, punto 5.

La vlvula de salida del cilindro del compresor actuar de retencin, impidiendo que el gas regrese hacia el mismo.

En el condensador, mediante la accin de un fluido exterior (aire, agua o ambas a la vez), se extrae calor al gas refrigerante, lo cual produce un enfriamiento del mismo favoreciendo su condensacin hastaalcanzar el estado liquido; a partir de aqu s impulsado de nuevo por la tubera hacia la vlvula deexpansin, punto 1, donde se repite el ciclo explicado.

Como puede observarse, en el proceso existen varias temperaturas diferentes, lo cual hace que el estado refrigerante sea distinto en varios puntos; por ejemplo, se obtiene liquido subenfriado y saturado, vaporsaturado y sobrecalentado, como se ver en el ciclo real.

Pgina 32 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

No obstante, en principio solo hay dos presiones perfectamente diferenciadas, que son las quecorresponden a la evaporacin y a la condensacin.

Es por ello que puede hablarse del LADO DE ALTA PRESIN y del LADO DE BAJA PRESIN de una planta o instalacin frigorfica, como puede observarse en la figura 1 y 3.

Distingamos las caractersticas de presin (p), temperatura (t) y entalpa (h) de los puntos msrepresentativos del proceso sobre dichas figuras.

El refrigerante condensado, punto 1, esta a una temperatura tc (de condensacin) y a una determinada presin pc (presin de condensacin) y a una entalpa h1.

Cuando el liquido pasa a travs de la vlvula de expansin su estado kdel punto 1 al punto 2. este cambio de estado se produce por la ebullicin del liquido, provocada por la cada brusca de presin, de Pc a P01 bajando al mismo tiempo la temperatura de ebullicin del liquido tc or la disminucin de presin.

En este proceso el calor es constante, por lo que la entalpa no vara: h1 =h2.

A la entrada del evaporador, punto 2, coexiste una mezcla de vapor y liquido (parte interior de la curva p-h), mientras que a a salida del mismo, punto 3, el vapor esta saturado.

La presin P0 y la temperatura t0 son las mismas del punto 2, pero como el evaporador ha absorbido calor del recinto donde se encuentro, la entalpa ha aumentado hasta h3.

Cuando el vapor pasa por el compresor, este le confiere un aumento de presin desde el punto 3 a que el vapor ha llegado, hasta el punto 4 o presin de condensacin Pc. Esta energa aadida por el compresor hace que aumente la temperatura hasta el valor t4 como consecuencia de haber sido recalentado el vapor, y la entalpa, por tanto, alcanza el valor h4. A la entrada del condensador, punto 4, encontramos, pues, vapor recalentado a una presin de condensacin. All se evacua el calor al medio ambiente, hasta conseguir que su entalpa descienda de nuevo hasta el punto 1, es decir, al valor h1. Permaneciendo la temperatura constante desde el punto 5 hasta el punto 1, por tener lugar el proceso de cambio de estado de gas a liquido. En la practica, el ciclo ideal o terico no se produce exactamente como se ha descrito, ya que debido a otras causas, suelen producirse variaciones que apartan sensiblemente el comportamiento del refrigerante de su ciclo terico. Es el denominado ciclo real y sus diferencias principales se encuentran al s caractersticas de los elementos que constituyen a la instalacin (evaporadores, condensadorescompresores y tubera de refrigerante) en forma de recalentamiento o subenfriamientos que varan lascondiciones tericas de los valores de presin y temperatura, fundamentalmente.

Pgina 33 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO IV / COMPONENTES DE UN SISTEMA DEREFRIGERACIN

COMPRESIN DE VAPOR

COMPRESORES

El compresor tiene dos funciones en el ciclo de refrigeracin por compresin. En primer ligar succiona vapor refrigerante y reduce la presin en el evaporador a un punto en el que puede ser mantenida la temperatura de evaporacin deseada. En segundo lugar, el compresor eleva la presin de vaporrefrigerante a un nivel lo suficientemente alto de modo que la temperatura de saturacin, sea superior a la temperatura del medio enfriante disponible para la condensacin del vapor refrigerante.

Pgina 34 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CONDENSADORES

El condensador es bsicamente un intercambiador de calor en donde el calor absorbido por el refrigerantedurante el proceso de evaporacin es cedido al medio de condensacin. El calor cedido por elcondensador es siempre mayor que el calor absorbido durante el proceso de evaporacin debido al calor de la comprensin. Conforme el calor es cedido por el vapor de elevada presin y temperatura, sutemperatura desciende al punto de saturacin y el vapor se condensa convirtindose en liquido, de aqu el nombre de condensador.

CONDENSADORES ENFRIADOS POR AIRE

El condensador ms comnmente usado es el tubo con aletas en su exterior, las cuales disipan el calor al aire ambiente. A excepcin de unidades domsticas muy pequeas, las cuales dependen de la circulacin del aire ambiente por gravedad, la transferencia de calor se lleva a cabo de modo eficaz forzando grandes cantidades de aire a travs del condensador.

Pgina 35 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Los condensadores enfriados por aire son fciles de instalar, baratos de mantener, no requieren agua yno tienen peligro de congelacin en tiempo de mucho fro. Sin embargo, en necesario un suministro de aire fresco y el ventilador puede crear problemas de ruido en grandes instalaciones. En regiones muyclidas la temperatura relativamente elevada del aire ambiente puede producir presiones elevadas decondensacin; sin embargo, si la superficie del condensador es la adecuada puede ser utilizadosatisfactoriamente en todo tipo de clima. Han sido utilizados con mucho xito durante muchos aos en reas clidas y secas en donde el agua escasa. Y dado el incremento en la escasez de agua en reas densamente habitadas, el empleo de los condensadores enfriados por aire se aumentar sin duda en el futuro.

El aire al ser forzado a travs del condensador absorbe calor y eleva su temperatura. Por consiguiente, disminuye la eficacia de cada hilera subsiguiente en el serpentn, de todos modos son frecuentemente empleados serpentines de hasta 8 hileras de profundidad.

Las aspas de succin que arrastran el aire a travs del condensador, resultan ms apropiadas porestablecer un flujo de aire uniforme que las aspas del tipo de descarga. El tipo de aspas de succin se prefiere normalmente puesto que una distribucin uniforme del aire aumenta la eficacia del condensador.

La mayora de los sistemas de refrigeracin enfriados por aire que funcionan en bajas temperaturas de ambiente son susceptibles a sufrir deterioro debido a presiones de descarga anormalmente bajas, amenos que se establezcan medios adecuados para mantener normal la presin de descarga.

Esto sucede especialmente en unidades de vehculos refrigeradores estacionados en el exterior o engarajes sin calefaccin. La capacidad de los dispositivos de control de refrigerantes (Vlvulas deExpansin) depende de la diferencia de presin a travs del dispositivo.

Dado que estos esta seleccionados par la capacidad deseada con presiones de funcionamiento normales, la anormalmente baja presin de descarga que reduce la diferencia de presin a travs d la vlvula de expansin, puede motivar un flujo de refrigerante insuficiente, causando una mala alimentacin derefrigerante al evaporador y produciendo escarcha en el serpentn evaporador.

La baja velocidad del refrigerante y, posiblemente, la baja presin del evaporador, permite que el aceite se asiente y quede atrapado en l, motivando en ciertas ocasiones la escasez de aceite ene crter del compresor.

CONDENSADORES ENFRIADOS POR AGUA

Pgina 36 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Cuando se encuentra disponible agua de condensacin adecuada a bajo costo, son preferibles loscondensadores enfriados por agua dado que tienen presiones de condensacin ms bajas y es posible un mejor control de la presin de descarga.

El agua, especialmente de manantiales, es generalmente mas fra que la temperatura del aire durante el da. Si se utilizan torres de enfriamiento, la temperatura del agua de condensacin puede ser bajada a un punto muy cercana a la temperatura del bulbo hmedo. Esto permite la continua recirculacion de agua de condensacin y reduce e consumo de esta al mnimo.

Normalmente el agua se desplaza a travs de tuberas o serpentines en el interior de una carcaza sellada en la que se descarga el gas caliente procedente del compresor.

Una vez condensado el refrigerante este puede salir por la lnea de liquido siendo de este modoinnecesario el empleo de un recipiente separado.

Una vlvula de control de agua modulada con un elemento sensible a la presin o a la temperatura puede ser utilizada para mantener las presiones de condensacin dentro de la gama deseada mediante el aumento o disminucin del flujo de agua segn sea necesario.

Los circuitos de agua de enfriamiento en compresores con camisas de agua y en condensadoresenfriados por agua puede instalarse en serie o en paralelo segn lo requiera cada aplicacin en particular. El empleo de conexiones en paralelo produce una menor cada de presin a travs el circuito y puede ser necesario cuando el aumento en la temperatura del agua de enfriamiento debe mantenerse al mnimo.

En ocasiones los condensadores se deterioran por al excesiva velocidad del agua o por la excesivavelocidad del agua o por la cavitacin de los tubos del condensador.

Pgina 37 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CONDENSADORES EVAPORATIVOS

Pgina 38 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Los Condensadores de Evaporacin se utiliza frecuentemente cuando se desean temperaturas decondensacin inferiores a las que pueden obtenerse con condensadores enfriados por aire y en donde el suministro de agua no es adecuado par a una intensa utilizacin.

El vapor de refrigerante caliente fluye a travs de tuberas dentro de una cmara con rociadores de agua en donde es enfriado mediante la evaporacin del agua que entra en contacto con los tubos de

Pgina 39 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

refrigerante. El agua que se expone al flujo del aire en una cmara con rociadores se evaporarrpidamente.

El calor latente requerido para el proceso de evaporacin se obtiene mediante una reduccin en el calor sensible y, por consiguiente, mediante una reduccin de la temperatura del agua. Una cmara deevaporacin con rociadorepuede reducir la temperatura del agua a un punto que se aproxima a latemperatura del bulbo hmedo del aire.

La temperatura del bulbo hmedo es un trmino utilizado en el acondicionamiento de aire para describir la mnima temperatura que puede obtenerse mediante el proceso de evaporacin. El trmino temperatura del bulbo, expuesto a la temperatura ambiente, indica el bulbo seco o la temperatura ambiente, mientrasque si una mecha humedecida con agua se coloca en torno del bulbo de mercurio y se expone aun rpido movimiento de aire, la temperatura indicada por el termmetro ser la temperatura del bulbo hmedo. La diferencia entre las lecturas de bulbo seco y hmedo son determinada por la evaporacin de la superficie hmeda de la mecha y esta es proporcional al contenido de humedad o presin del vapor contenido en el aire. La temperatura del bulbo hmedo es siempre inferior que la temperatura del bulbo seco y, para un bulbo seco dado, entre el menor sea el contenido de humedad del aire, menor ser la temperatura a del bulbo hmedo.

Puesto que el enfriamiento se realiza mediante la evaporacin de agua, el consumo de aguas esnicamente una fraccin de la que s utiliza en sistemas de enfriamiento en los que el agua despus de utilizarse se descarga a un drenaje.

Los condensadores evaporativos son por consiguiente, muy utilizados en regiones del mundo que sonridas y calientes.

Pgina 40 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

EVAPORADORES

El evaporador es u aparato destinado a la produccin de fro en el interior de un recinto mediante la absorcin de calor del mismo, utilizando para ello al vaporizacin de un lquido.

Se trata, pues, de unintercambiador de calor que, en funcin de la capacidad requerida, necesitar una determinada superficie de intercambio, utilizando unos determinados valores de coeficientes detransmisin de calor.

El evaporador es el elemento que proporciona finalmente la temperatura necesaria para la conservacin de los productos, mediante el cambio de estado en su interior de un determinado liquido o refrigerante, a una presin y temperatura dadas.

Los tubos lisos son de acero cuando se utiliza R-717 (Amonaco) y se suelen encontrar en evaporadores de grandes capacidades. Para los refrigerantes fluorados se utiliza el cobre y suelen emplearse de forma unitaria en instalaciones de motores dimensiones, o bien de varios evaporadores. Si a los tubos lisos se les coloca unas aletas o placas metlicas, soldadas o expandidas, a presin sobre los tubos, se consigue aumentar considerablemente la superficie de intercambio de calor.

Los tubos forman un serpentn y las distancias d separacin entre ellos o de las aletas es variable, siendo en general mayor la densidad cuanto menor es la temperatura y viceversa, debido a las exigencias de circulacin de aire.

Para temperaturas bajas la separacin de aletas puede oscilar de 2 a 3 aletas por pulgada y paratemperaturas cercanas a los 0C puede llegar a ser de 14 aletas por pulgada.

Pgina 41 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Si todo liquido refrigerante que penetra en el evaporador se convierte completamente en vapor en el intervalo de tiempo que media desde que entra hasta que sale por el otro extremo, el refrigerante llegar a la tubera de aspiracin del compresor en forma de vapor.

Para su funcionamiento suele utilizarse una vlvula de expansin termosttica que regula el paso del liquido de acuerdo con la aspiracin del compresor, de forma que solo deja entrar la cantidad que puede ser vaporizada totalmente.

Para conseguir este efecto suele ser necesario un recalentamiento de unos 10 c aproximadamente o mayor en algunas ocasiones.

Cuando los evaporadores se llenan completamente de liquido refrigerante, se les denomina de tipoinundado. En este caso, se controla medianteuna vlvula de flotador que se cierra y no deja pasar mas liquido cuando se alcanza el nivel fijado. Mediante este sistema de consigue aumentar el rendimiento del evaporador hasta en un 20% aproximadamente.

Otro tipo de evaporador es aqul en que la circulacin del refrigerante se controla regulando el caudal mediante una vlvula fija que da paso a una bomba. En estos excesos de liquido, por lo que suelen llamarse de tipo Sobrealimentado; el exceso de liquido se separa del vapor, se recoge en un colector y se recircula denuevo hacia el evaporador, en tanto el vapor es aspirado por le compresor. Cuanto mayor es el numero de recirculaciones de liquido, mayor es el rendimiento del evaporador en general.

Hay que procurar que el aire que circula en el interior de la cmara o recinto que se desea refrigerar, lo haga de forma adecuada, ya que su velocidad es esencial en os intercambios de calor entre el ambiente, los productos y el evaporado, el aire puede circular por simple conveccin natural asegurada por losgradientes trmicos que se producen en las distintas zonas.

Velocidad de movimiento en este caso es baja y sus efectos deshidratantes sobre las superficies de los productos, en particular los no empaquetados o envueltos, es mnima.

Pgina 42 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Pgina 43 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MOSISTEMA DE DESHIELO

El vapor de agua que se halla en suspensin en el aire que atraviesa el evaporador cuyas temperaturas es inferior a la de la cmara, si est por debajo de los cero grados se deposita en forma de escarcha sobre las paredes del evaporador. Adems de las aperturas de puerta, con las consiguientes entradas de aire caliente y hmedo, los productos almacenados despiden tambin humedad, cristalizando el hielo yllegando a impedir el paso del aire, ya que al convertiste en un medio menos conductor, dificulta la debida transmisin trmica.

Todo estado contribuye a que, al descender la temperatura del refrigerante en ebullicin en el interior del evaporador disminuya la produccin frigorfica, aumente el tiempo de funcionamientos de los compresoresy se eleve el grado higromtrico. Por ello, es necesario realizar peridicamente el desescarchado de los

Pgina 44 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

evaporadores. Para desescarchar el hielo formado a la temperatura que se encuentra en os evaporadores de una cmara de conservacin es preciso valerse de aportaciones de calor suplementarias para fundirlo.Los medios mas utilizados en la refrigeracin comercial e industrial son los siguientes:

Por agua

Por elementos de calefaccin elctrica

Por gas caliente procedente de la descarga del compresor.

El primero de los sistemas se realiza por pulverizacin de agua. Una lluvia de agua a presin sobre las capas de hielo acumulada en las aletas se emplea cuando la temperatura de evaporacin no es muy baja (por encima de los 4 C), y es un buen mtodo cuando el sistema de condensacin es or agua, ya que as se puede aprovechar el agua recalentada que sale de los condensadores.

Pgina 45 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO V / RESPONSABILIDADES DE UN OPERADOR

El operador de Sala de Maquinas deber estar familiarizando con toda la instalacin de refrigeracin de la cual l es responsable. Esto incluye la construccin, procedimientos de operacin y mantenimiento detodo el equipo, especialmente del compresor. Deber estar empapado acerca de la teora de refrigeracin y de la funcin del compresor.

El operador siempre deber tener en cuanta que una operacin segura y eficiente de la instalacin a bajo nivel, los cuales son puntos de vital importancia.

El operador debe conocer todos los sistemas de seguridad que son montados en el sistema, de manera de poder entender los problemas que se pueden suscitar y asegurar una operacin segura. Las mayoras de estos dispositivos pueden ser chequeados en forma regular de manera de poder asegurar sufuncionamiento en caso de fallas.

En orden de mantener programas exactos de mantencin, debern existir datos disponibles paradiagnosticar cualquier problema, y es deseable abrir y mantener un libro de operaciones del sistema, las condiciones de operacin del sistema debern ser registradas a cada hora, tal informacin debercontener temperaturas y presiones de succin y descarga, temperatura del medio ambiente, presin de aceite, etc.

El operador deber prestar atencin constante a los ruidos y niveles de vibracin de tal forma que se pueda tomar las medidas adecuadas as daar los equipos. Los chequeos peridicos se deben hacer de acuerdo con los manuales de servicio entregado por los fabricantes.

Cuando el compresor es paralizado por largo tiempo, se deber tener cuidado de drenar completamente todo el agua de enfriamiento del sistema.

Pgina 46 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO VI / OPERACIN EFICIENTE

a) Generalmente hablando, cuando ms alta es la presin de succin, ms alta la temperatura deevaporacin y cuanto ms baja la presin de descarga, mas baja la temperatura de condensacin. Estos son los factores que afectan la eficiencia, es conveniente obtener un pequeo rango de presinDescarga/succin. Si este rango es alto la operacin del compresor ser forzada y por consiguiente no podr operar en forma segura. El rango mximo de presin Descarga/succin para el Amonaco es de 10 y para e fren es de 11.

b) La presin se sucesin es determinada por el balanceo de la carga y capacidades del evaporador ycompresor, la capacidad del evaporador es determinada por la temperatura de expansin y por el rea de transferencia de calor o altura del liquido del evaporador.

c) El ajuste o el grado de abertura de la vlvula de expansin y el nivel del liquido en el evaporador es llevado a cabo para lograr la mas alta eficiencia. Si la compresin se torna hmeda, sin embargo, la presin de sucesin es elevada conforme la capacidad del compresor es reducida y la eficiencia deoperacin obviamente descender si la presin de sucesin cae y el flujo del refrigerante disminuye,existe demasiado aceite recolectado en el evaporador o el evaporador se ha recubierto de una capa de escarcha o hielo.

d) La presin de sucesin tambin puede caer debido a condiciones anormales tales como congelacin de humedad en la vlvula de expansin, atoro de filtros por materias extraas, etc.

e) Generalmente, si el grado de gas de sucesin sobrecalentado es demasiado alto, la capacidad del evaporador decrecer por insuficiencia en el abastecimiento de liquido, con 5 C para el Amonaco y 10 C para el fren son parmetros muy aconsejables para cualquier sistema.

f) Cuando varios compresores se encuentran operando y si la carga es aligerada, disminuye el nmero de unidades operativas para lograr una operacin con presin de sucesin baja, acorde a las mismas horas de operacin del compresor, necesarias para obtener la temperatura requerida y evitar temperaturas ms bajas que las necesarias.

g) Es conveniente operar el compresor bajo condiciones de presin de sucesin mxima adecuada y de descarga mnima conveniente.

h) Es algo negativo para el compresor repetir el arranque/ parada.

Pgina 47 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

i) Si el compresor es operado bajo condiciones de compresin hmeda por largos perodos, la vlvula de descarga y de sucesin pueden ser daadas ocasionndose la abrasin de las empaquetaduras, an cuando la compresin hmeda no ocasiona golpes de liquido.

j) El operador debe asegurarse que el compresor funcione en forma normal, la presin del aceite durante la operacin deber estar 1,5 Kg/cm2 sobre la presin de sucesin, y la temperatura en su rango normal.

k) Si las condiciones de operacin son tales que el rango de compresin es o normalmente alto, el gas de succin sobrecalentado o la temperatura de descarga innecesariamente alta, el aceite que circunda la vlvula de descarga se carbonizar y la eficiencia de la vlvula disminuir.

l) Para el caso del refrigerante Amonaco, debido a que el aceite no circula en grandes cantidades el ciclo de refrigeracin, el aceite del compresor deber ser llenada de acuerdo al descenso en el nivel de aceite del carcter.

m) En instalaciones con fren, el aceite fcilmente ingresa al ciclo de refrigeracin, por lo que esimportante evitar cargas excesivas de aceite.

n) Cuando el nivel de aceite en el crter desciende, el operador deber tomar los pasos para regresar el aceite del evaporador, esto puede efectuarse fcilmente reduciendo el sobre- calentamiento del gas de sucesin. Como ya se menciono anteriormente un exceso de aceite empeorar la eficiencia y puededaar el compresor.

Pgina 48 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO VII / SEGURIDAD

SEGURIDAD

Verifique que el sistema de ventilacin o extraccin de aire de la sala de mquinas es el adecuado y se encuentra operativo.

Disponga de iluminacin de emergencia, salidas apropiadas, mascara de gas y filtros de reserva para las mascaras.

Amarre una larga cuerda a la cintura de la persona que este por entrar en una sala saturada con cualquier refrigerante, para servir de gua para su salida y para ser usada en tentativa de seguir y

Pgina 49 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

localizar a la persona en la sala. Nunca entre solo en una sala con grandes concentraciones de cualquier refrigerante.

Verifique regularmente las temperaturas de descarga del compresor y del aceite de lubricacin, estas deben ser mantenidas para el compresor y el aceite de lubricacin, estas deben ser mantenidasdebajo de los lmites mximos determinados por el fabricante, para el compresor y verifique lascausas del porque los limites fueron excedidos.

Evite subir o apoyarse sobre tuberas, elimine inmediatamente vibraciones excesivas en las tuberas.

Cubra con protecciones apropiados todos los acoplamientos de los equipos.

Las conexiones de las vlvulas de alivio y/o seguridad deben tener escape hacia el exterior mediante tuberas libres.

Nunca cierre todas las vlvulas de un recipiente lleno de refrigerante, a no ser que este protegido por una vlvula de alivio adecuadamente dimensionada.

Las bombas de refrigerante lquido sean ellas de engranaje, pistn o centrfugas, deben tener vlvula de alivio adecuadamente dimensionada.

Desarrolle un PLAN DE PROCEDIMIENTO DE EMERGENCIA, promueva ensayos de entrenamiento de este plan, determine bien la localizacin de la vlvula principal de alimentacin de lquido, llave de interrupcin de los compresores y manguera de agua.

Verifique que los extintores de incendio estn en condiciones de operacin, en nmero suficiente y en los lugares adecuados.

Tenga siempre consigo una mascar de gas cuando haga servicio donde pueda ocurrir una fuga.

Pgina 50 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO VIII / PRIMEROS AUXILIOS

Mantenga a su alcance una solucin de 2,5% de BRAX y 2,5% `CIDO BRICO en agua destilada.

Caso: CHORRO DE LQUIDO O VAPOR CONCENTRADO EN LOS OJOS.

Moje los ojos inmediatamente con la solucin y contine por lo menos 30 minutos.

Llame a un Mdico.

Caso: EXPOSICIN AL GAS

Aparte inmediatamente al personal afectado para el aire libre

Llame a un Medico

Pgina 51 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Quite las ropas si se impregnaron de lquido o vapor concentrado

Mantenga al paciente calmado y envuelto en cobertores calientes

Una persona autorizada por un Medico puede administrar oxigeno

Si faltara la respiracin, aplique respiracin artificial.

Caso: QUEMADURAS DE PIEL POR CHORROS DE VAPOR CONCENTRADO

Lave inmediatamente con grandes cantidades de agua y contine por lo menos por 15 minutos ( Una Baera o ducha debe estar disponible cerca de todas las instalaciones)

Llame un Medico

Despus de lavar, aplique compresas humedad de la solucin antes descrita a las partes afectadas hasta tener orientacin mdica disponible.

Pgina 52 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO IX / NUEVOS REFRIGERANTES

Extracto de la Revista FRIO Y CALOR, por Alejandro Calvo, Ingeniero Civil.

Como es sabido por todos, se ha detectado un peligroso adelgazamiento de la capa de ozonoprincipalmente en el polo Sur y tambin aunque en menor escala en el polo Norte. No se ha podido determinar con certeza que es lo que produce esta fenmeno, pero se cree que los Clorofluorocarbonos (CFCs) son los principales causantes de la destruccin de la capa protectora de ozono. Debido a esto, 67 pases ya han firmado el protocolo de Montreal, donde los pases industrializados debieron reducir en1998 la produccin de CFCs a la mitad de lo que producan en 1986, dejando un consumo mximo de 0,3 Kg Per/Capita Chile firm este protocolo habindose publicado el decreto pertinente en Abril de 1990.

Sin embargo, mediciones hechas por un satlite a principios de este ao han revelado que la capa de Ozono, sobre Estados Unidos, se ha reducido en por lo menos 50% ms que lo previamente estimado, lo que estara haciendo que los refrigerantes (Ms solventes y propelentes) rpidamente.

Los fabricantes de los CFCs han estado trabajando febrilmente y es as como por ejemplo la compaa DUPONT, fabricante de los FREONES, esta introduciendo la nueva lnea llamada SUVA ( MarcaRegistrada de DUPONT), entregando las primeras producciones en su fabrica de Corpus Cristi delrefrigerante SUVA 134 que no produce ningn dao a la capa de Ozono (la curva de presin de vapor del 135 es muy parecida al R-12).

Para ilustrar la magnitud del esfuerzo requerido DUPONT estima que invertir US$1000 millones entransformar la lnea antigua de CFCs en los nuevos refrigerantes, incluyendo la investigacin pertinente.

Pgina 53 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Los nuevos refrigerantes son hidrofluorocarbonos (HFCs) ehidrocloro fluorocarbones (HCFCs). LosHCFCs que aunque tienen cloro, tiene una estructura tal, que permita la disipacin del cloro en la baja atmsfera en vez de la estratosfera bajando su potencial reduccin del Ozono entre 2% y 10% de los CFCs tradicionales, al ser ms inestables por la inclusin de tomos de hidrgeno en su estructura.

Es posible decir que casi todos fluoroclocarbonos usados comercialmente puede ser remplazado por los nuevos HCFCs y HFCs, y lo que es ms importante se prev que las mezclas de HCFC- 22, HCF- 124 y HFC- 152 mas otros refrigerantes pueden remplazar a los actuales refrigerantes con conversionesmnimas en los equipos de refrigeracin, incluyendo buenas propiedades para su uso con ciertoslubricantes.

Cabe hacer notar que los Estados Unidos, la refrigeracin es la que ocupa el 40% del mercado de los CFCs. Dentro de este segmento, la mitad se ocupa en el aire acondicionado de los automviles y afines.

De la otra mitad el 95% se ocupa de la refrigeracin comercial e industrial y los refrigeradores domsticos un 5%, o sea solo un 1,2% del total de los CFCs ocupados.

El uso de los CFCs como agentes de limpieza en la electrnica, propelentes, espumantes en lafabricacin de poliuretanos espumados y halones como agente para apagar incendios tiene una fuertisima ocupacin, cercana al 60% del total del uso y casi todos daan la capa de Ozono.

De la lista de CFCs, se puede mencionar al R- 22 como uno de los pocos que tienen bajo efecto potencialsobre el efecto del Ozono y no esta colocado en la lista de los refrigerantes prohibidos. Sin embargo, la presin ejercida de los defensores del ambiente es tremendamente fuerte y la comunidad econmicaEuropea ha acordado terminar el uso de los CFCs en 1997, dando pauta a los ambientalistas en los Estados Unidos para que sigan sus pasos. La FORD MOTORS CO. A partir de 1995 losacondicionadores del aire de esos autos, usan los nuevos refrigerantes. La ENVIRONMENTALPROTECTION AGENCY de los Estados Unidos quieren fijar metas ms estrictas para los Fluorocarbonos (CFCs) eliminando su uso totalmente para el ao 2015. el problema es que se hace con la inversin en equipos antiguos si no se obtiene una total compatibilidad.

Adems del efecto que tiene sobre la aparicin de ms casos de Cncer, la reproduccin de ozono tiene un efecto marcado sobre las especies vivientes, se estima que una reduccin del 1% del ozono produce una disminucin cercana al 1% en algunas cosechas, la presin que habr por este lado serconsiderable.

Por lo antes expuesto, es posible concluir que veremos antes de lo esperado la llegada de los nuevos refrigerantes y de los equipos modificados para el uso de estos refrigerantes.

Pgina 54 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO X / MODELOS DE C`LCULO PARADIAGRAMAS P- h

Los diagramas de Presin Entalpa buscan el poder relacionar los procesos ideales de un sistemafrigorfico y fundamentar los parmetros de medicin para establecer si e sistema esta funcionando segn la condicin esperada.

Partiendo de la temperatura de evaporacin que se necesite y conocida la temperatura de condensacin, podr trazarse sobre el diagrama p. El ciclo y hallar sucesivamente los valores que se indican en el modelo de clculo que se propone.

Los puntos caractersticos del sistema son:

Comprensin 4 - 1Condensacin 1 - 2Dispositivo de Expansin 2 - 3Evaporacin 3 - 4

Para poder establecer los parmetros iniciales tales como la T de Evaporacin y la T de Condensacin de debe seguir los siguientes parmetros:

La temperatura de Evaporacin se establece a partir del funcionamiento del Dispositivo deExpansin, el cul establece su funcionamiento a partir de un diferencial mnimo de 5 C con respecto

Pgina 55 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

de la temperatura Interna de la cmara y con un mximo de 10 C por problemas producidos por la condensacin en el intercambiador de calor que se utilice.

La temperatura de Condensacin se establece a partir de la temperatura del medio ambiente exterior o en donde se ubique el condensador (se establece la T promedio de verano de la zona) y se establece su valor a partir de un diferencial mayor de 10 C y menor de 15 C.

Con estos datos se puede establecer los puntos en el diagrama y tazar el ciclo ideal de 1-2-3-4-1.recuerde que la comprensin 4-1 se traza siguiendo una lnea de entropa constante.

Una vez dibujando el ciclo puede ya determinar la entalpa h1, h2, h3 y h4.

Otro dato que daremos como conocido es el requerimiento frigorfico de la instalacin, en Kcal/hr que representaremos por el smbolo Nf.Los parmetros que se debe calcular son:

CALOR ABSORBIDO EN EL EVAPORADOR: (qe)

Que se calcula a partir de la expresin:

Qe = (h3 - h4)

El valor negativo de la expresin solo refleja que absorbe calor.

CAUDAL M`SICO DE FLUIDO FRIGORFICO (m / Hr)

M = NF / qe

TRABAJO ESPECFICO DE COMPRENSIN (q w)

Q w = h4 - h1

POTENCIA DEL COMPRESOR (P c)

P c = M x (q w )

CALOR DESPRENDIDO DEL CONDENSADOR: (QC)

Que se calcula a partir de la expresin:

Qc = (h1 - h2)

Pgina 56 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

POTENCIA CALORIFICA DESPRENDIDO DEL CONDENSADOR:(Qc)

que se calcula a partir de la expresin:

qc = (h1 - h2)

Pgina 57 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

CAPTULO XI / SICROMETRA

DEFINICIN

Es el estudio del comportamiento del aire, en lo respectivo a su contenido de agua y comportamiento al calor.

TERMINOS B`SICOS

Atmsfera

El aire, alrededor de nosotros, se compone se una mezcla de gases secos y vapor de agua. Los gases contienen aproximadamente 77% de Nitrgeno y 23% de Oxgeno, con otros gases que totalizan menos de 1%.

El vapor de agua, existe en muy poca cantidad.

Temperatura de bulbo seco:

Es la temperatura medida con termmetro ordinario.

Temperatura de Bulbo Hmedo:

Es la temperatura que resulta de la evaporacin de agua, en una gasa hmeda, colocada sobre untermmetro comn.

Temperatura de punto de roco:

Es la temperatura de saturacin, a la cul tiene lugar la condensacin de vapor de agua. Un ejemplo es la humedad sobre un vaso de agua con hielo. El vidrio fro reduce la temperatura del aire por debajo de su punto de roco y la humedad que se condensa forma gotas sobre la superficie del vidrio.

Humedad especfica:

Es el proceso real de vapor de agua en el aire, se expresa en gramos o libras de agua por libras de agua por libra o gramos de aire seco, dependiendo de los datos usados.

Pgina 58 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Humedad relativa:

Es la relacin del vapor de agua real en el aire, comparando a la mxima cantidad que estara presente a la misma temperatura, expresada como un porcentaje %.

Descripcin del diagrama de sicrometria

Pgina 59 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

PROCESOS INVOLUCRADOS

34

Pgina 60 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

ANEXO

TABLA 1. Clasificacin de los refrigerantes. (Reglamento de Seguridad para Plantas e InstalacionesFrigorficas, 1979)

Nmero de Identificacin del

refrigerante

Nombre qumico Frmula qumica Paso molecular en gramos

Punto de ebullicin en C a

1,013 barGrupo primero: Refrigerante de alta seguridad

R 11R-12R-13R-13B1R-14R-21R-22R-113R-114R-115R-C318R-500

R-502

R-744

TriclorofluormetanoDiclorodifluormetanoClorotrifluormetanoBromotrifluormatanoTetrafluoruro de carbonoDiclorofluormetanoClorodifluormetano1,1,2-Triclorofluoretano1,2DiclorotetrafluoretanocloropentafluoretanooctofluorciclobutanoR-12 (73,8%) + R-152 a (26,2%)R-22 (48,8%) + R-115(51,2%)Anhdrido Carbonico

CCI3FCCI2F2CCIF3CBrF3CF3CHCI2FCHCIF2CCI2FCCIF2CCIF2CCIF2CCIF2CF3C1F3CC2F2/CH3CHF2

CHIF2/CCIF2CF3

CO2

137,4120,9104,5148,988102,986,5187,4170,9154,520099,29

112

44

23,8-28,8-81,8-58-1288,92-40,847,73,5-38,7-5,9-28

-45,6

-78,5Segundo grupo: Refrigerante de medida seguridad

R-30R-40R-160R-611R-717R-764R-1130

Cloruro de MetilenoCloruro de MetilenoCloruro de EtilenoFormiato de MetiloAmonacoAnhdrido Sulfuroso1,2- Dicloetileno

CH2CI2CH3CICH3CH2CICHOOCH3NH3SO2CHCI=CHCI

84,950,5-64,560176496,9

40,1-2412,531,2-33-1048,5

Grupo tercero: Refrigerante de baja seguridadR-170R-290R-600R-600aR-1150

EtanoPropanoButanoIsobutanoEtileno

CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH(CH3)3CH2=CH2

304458,158,128

-88,6-42,80,5-10,2-103,7

Pgina 61 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

TABLA 2. Efectos fisiolgicos de los refrigerantes. (Reglamento de Seguridad para Plantas eInstalaciones Frigorficas, 1979)

Porcentaje en volumen de concentracin en el aire

Caracters-ticas

AdvertenciaNmerode

Identificacin

Nombre qumico Frmulaqumica

Lesinmortal oimportante enpocosminutos

Peligroso delos 30a los60minutos

Inocuode 1 a 2horas

Grupo primero: Refrigerantes de alta seguridadR-11R-12R-13R-1381R-14R-21R-22R-113R-114R-115R-C318R-500

R-502

R-744

TriclorofluormetanoDiclorodifluormetanoClorotrifluormetanoBromotrifluormetanoTetrafluorurodecarbonoDiclorofluormetanoClorodifluormetano1,1,2-Triclorofluoretano1,2DiclorotetrafluoretanocloropentafluoretanoOctofluorciclobutanoR-12 (73,8%) + r-152 (26,2%)R-22 (48,8%) + R-115 (561,2%)Anhdrido Carbnico

CCI3FCCI3F2CCIF3CBrF3CF4CHCI2FCHACIF2CCI2FCIF2CCIF2CCIF2CCIF2CF2C2F2CCI2F2/CH3CHF2

CHSIF2/CCIF2CF3

CO2

8

10

5 a 10

5 a 6

1020 a3020 a3020 a30

5202,520 a3020 a3020 a3020

20

2 a 4

abbb

ababbbb

b

c

Puedenproducirsegases dedescomposicin txicos en presencia dellamas, suolor intensoproporcionaun avisoantes dealcanzarseconcentracionespeligrosas

Pgina 62 de 60

`RE

A C

ON

ST

RU

CC

IN Y

UR

BA

NIS

MO

Grupo segundo: Refrigerantes de media seguridadR-30

R-40

R-60

R-717R-764

R-1130

Cloruro demetileno

Cloruro deMetilo

Cloruro deEtilo

AmonacoAnhdridosulfuroso1,2-Dicloroetileno

CH2CI2

CH3CI

CH3CH2CI

NH3SO2

CHCI=CHCI

5 a 5,4

15 a 30

15 a 30

0,5 a 10,2 a 1

2 a 2,4

2 a 4

6 a 10

0,2 a 0,30,04 a0,05

2 a 2,5

0,2

0,05 a0,1

2 a 4

0,01 a0,030,005 a0,004

a

f

f

d, ed, e

f

Gases dedescomposicintxicos einflamables.Gases dedescomposicintxicos einflamables.Gases dedescomposicintxicos einflamable.CorrosivoCorrosivo

Gases deDescomposicintxicos einflamables.

Grupo tercero: Refrigerantes de baja seguridadR-170R-290R-600R-600aR-1150

EtanoPropanoButanoIsobutanoetileno

CH3CH3CH3CH2CH3CH3CH2CH2CH3CH(CH3)3CH2=CH2

6,34,7 a 5,54,7 a 5,55 a 5,64,7 a 5,5

ggggg

Altamenteinflamables...

Las letras de la columna caractersticas significan:

a) Altas concentraciones producen efectos soporferos.b) Altas concentraciones provocan una disminucin en la cantidad de oxigeno, originando sofoco y

peligro de asfixia.c) No posee olor caracterstico, pero posee un margen muy pequeos entre los efectos no txicos y

mortalesd) Olor caracterstico, incluso a concentraciones muy bajase) Irritante, incluso a concentraciones muy bajasf) Muy soporfero g) No produce lesiones mortales o importantes a concentraciones por debajo de los limites inferiores de

explosin; de hecho, no es txico.