INSTITUTO TECNOLGICO DE TAPACHULADEPARTAMENTO METAL-MECANICAINGENIERIA ELECTROMECANICA

ANTEPROPROYECTO DEL PROTOCOLO DE INVESTIGACIN

Antecedentes del problema

Refrigerar suele ser sinnimo de enfriar, pero aqu se har una clara distincin entre ambas ideas, reservando la de refrigeracin para cuando el enfriamiento ocurre a temperaturas por debajo de la atmosfrica (en ambos casos se trata de extraer calor del sistema, pero la refrigeracin as entendida requiere el aporte de energa del exterior, mientras que el enfriamiento podra conseguirse simplemente dejando el sistema caliente en contacto con la atmsfera (aunque muchas veces tambin se aporte energa del exterior para acelerar este enfriamiento).

El estudio termodinmico de las bombas de calor, que no son ms que equipos frigorficos utilizados para bombear energa trmica desde una temperatura a otra superior. Aunque no se da ninguna descripcin especial para estas bombas de calor, se proponen problemas que pueden ayudar a comprender su problemtica.

Dado que el mundo en que vivimos no est en equilibrio termodinmico, se pueden conseguir temperaturas inferiores a las del ambiente en un instante y un lugar dado por medios naturales, simplemente trayendo el 'fro' desde lugares ms fros (en el siglo XIX se exportaba hielo desde la baha de Hudson a todo el mundo), o desde el mismo lugar y tiempos ms fros (guardando la nieve del invierno hasta el verano, o haciendo hielo en noches fras al relente). Todos estos mtodos de preservar sistemas a baja temperatura estaban condicionados a la disposicin de una buena envoltura aislante, que normalmente era paja o serrn, con espesores tpicos de un metro.

Existen varios procedimientos para lograr disminuir la temperatura de un sistema por debajo de la del ambiente, enseando tambin que en todos los casos hace falta un aporte de energa para mantener esa condicin de desequilibrio frente a la tendencia natural a la uniformizacin de la temperatura. Una de las formas para disminuir la temperatura es por el ciclo bsico de refrigeracin que consta de 4 puntos que son EVAPORACION, COMPRESION, CONDENSACION, CONTROL Y EXPANSIN a continuacin se dar un breve resumen de cada uno de los puntos anteriores.

EVAPORACION

En la etapa de evaporacin el refrigerante absorbe el calor del especio que lo rodea y por consiguiente lo enfra. Esta etapa tiene lugar en un componente denominado evaporador, el cual es llamado as debido de que en el refrigerante se evapora cambia de lquido a vapor.

COMPRECION

Despus de evaporarse el refrigerante sale del evaporador en forma de vapor a baja presin, pasa al compresor en donde se comprime incrementando su presin (este aumento de presin es necesario para que el gas refrigerante cambie fcilmente a lquido y lo bombea asa la etapa de condensacin).

CONDENSACION

La etapa de condensacin del ciclo se efecta en una unidad llamada condensador que se encuentra localizado en el exterior del espacio refrigerado. Aqu el gas refrigerante a alta presin y alta temperatura, rechaza calor asa el medio ambiente (es enfriado por una corriente de agua o de aire), cambiando de gas a liquido fro y a una alta presin.

CONTROL Y EXPANSIN

Esta etapa es desarrollada por un mecanismo de control de flujo, este dispositivo retiene el flujo y expansiona al refrigerante para facilitar su evaporacin posterior. Despus de que el refrigerante deja el control del flujo se dirige al evaporador para absorber calor y comenzar un nuevo flujo.

La refrigeracin se emplea para extraer calor de un recinto, disipndolo en el ambiente. Se dice que hay refrigeracin cuando la temperatura deseada es menor que la del ambiente.Este servicio es de gran importancia en la industria alimentaria, para la licuacin de gases y para la condensacin de vapores.La transferencia de calor de un medio de baja temperatura a uno de alta temperatura requiere de dispositivos especiales llamados refrigeradores; estos son dispositivos cclicos cuyo fluido de trabajo se denomina refrigerante.