Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Diagrama energètic

•Es produeix una potència refrigeradora refredant el focus fred i cedint la calor a l’entorn (focus calent) i es necessita treball.

• QF + W =Qc

.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Màquina frigorífica

• Dispositiu cíclics.

• El fluid de treball és el refigerant o fluid frigorigen.

• Transforma l’energia mecànica en energia tèrmica.

• El cicle de refrigeració més utilitzat es basa en la compressió del frigorigen.

• Té quatre components:– Compressor– Condensador– Vàlvula d’expansió– Evaporador

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Cicle bàsic màquina frigorífica

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Màquina frigorífica ideal

• 1-2 COMPRESSIÓ: Adiabàticament disminució del volum i augment de pressió i entra treball per posar en marxa el compressor.

• 2-3 CONDENSACIÓ: isobàricament el volum disminueix i es cedeix calor a l’exterior ja que el fluid passa per un serpetí.

• 3-4 EXPANSIÓ: Adiabàticament el fluid experimenta un augment lleuger de V i una disminució de la P degut al pas del fluid per un tub capil·lar.

• 4-5 EVAPORACIÓ: isobàricament el fluid augmenta de V i per això la màquina ha d’absorbir calor del focus fred situat en el congelador.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Elements màquina frigorífica

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Elements màquina frigorífica

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Frigorigen

• Són substàncies que canvien d’estat per condensació o evaporació a una P i T baixes.

• No han de ser tòxics.

• No inflamables.

• No corrosius

• Exemples: hidrocarburs clorats i fluorats coneguts com freons.

• En cas d’escapament no han d’alterar la capa d’Ozó.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Frigorigens

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Compressor• Màquina que comprimeix el

fluid accionada per un motor elèctric.

• Impulsa el fluid al llarg del circuit.

• Augmenta la pressió del regriferant per facilitar la condensació.

• Augmenta la T del fluid.

• Hi ha diferents tipus: alternatius o rotatius.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Condensador• El fluid es condensa per la

circulació d’aigua freda o aire.

• Es cedeix calor a l’exterior.

• Normalment format per un tub llarg en forma de serpetí en contacte a un enreixat per dissipar la calor. Situat a la part posterior de la nevera.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Acumulador i vàlvula d’expansió

• L’acumulador emmagatzema el fluid condensat i des d’ell s’alimenta l’evaporador a través de la vàlvula d’expansió.

• La vàlvula d’expansió és un tub capil·lar o un orifici cal·librat a on es produeix la caiguda de P.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Evaporador

• Situat a l’interior del frigorífic.

• A on es transforma el fluid condensat en vapor a baixa P perquè absorbeix calor de l’interior del frigorífic procedent dels aliments.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Rendiment o efecte frigorífic o coeficient d’eficiència (COP)

• Es mesura en frigories: quantitat de calor que s’ha treure a un 1 kg d’aigua, a 15ºC, per disminuir-ne la temperatura 1ºC.

• És la quantitat de calor que la màquina frigorífica extreu del focus fred si el compressor consumeix una 1 Kcal d’energia.

1 fg = -1 Kcal

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

Bomba de calor

• Funciona amb un cicle de refrigeració reversible. Està dissenyada per produir un efecte frigorífic en l’evaporador a l’estiu i un efecte calorífic en el condensador en l’hivern. Per tant es pot obtenir fred o calor.

• Té els mateixos components descrits en l’anterior apartat i el principi de funcionament és el mateix

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

rElements bomba de

calor

• Sistema com a calefacció:Sistema com a calefacció:

• En el condensador (focus calent) es genera la calor per a la calefacció de l’habitatge per tant el fluid ha d’estar a T més alta que l’ambient. Segon pas del cicle.

• L’aire exterior o qualsevol altre font freda ha de tenir temperatura més alta que el fluid que circula per l’evaporitzador. Quart pas del cicle. Salt tèrmic de 5º.

• Sistema de refrigeració:Sistema de refrigeració:

• En el segon pas del cicle es passa la calor cap l’exterior.

• En el quart pas s’extreu calor de l’interior de l’habitatge que es vol regrigerar per evaporar el fluid.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

r

• Funcionament Refrigeració: perquè la unitat interior refrigeri l’habitació, la unitat exterior (condensador) escalfa l’aire exterior.

• Funcionament “En bomba de calor”: per escalfar l’aire de l’habitació amb la unitat interior, és necessari que simultaniament la unitat exterior refredi l’aire del carrer.

Glòria G

arcíaM

àq

uine

s frigo

rífique

s i bom

bes d

e calo

rCàlcul del rendiment si

funciona com calefacció