Qué Es Una Tonelada de Refrigeración (1)

8/17/2019 Qué Es Una Tonelada de Refrigeración (1)

1/18

¿Qué es una tonelada de refrigeración?

Comentario:

Aún en nuestro medio es muy frecuente hablar de

toneladas de refrigeración, la cual es realmente una unidadamericana en el efecto frigoríco de la fusión del hielo. Latonelada de refrigeración puede denirse como la cantidadde calor latente absorbida por la fusión de una toneladacorta de hielo sólido puro en 24 horas, puesto que el calorlatente de fusión de libra de hielo es de 44 !"#, el calorlatente de una tonelada $2,%%% libras& de hielo sería44'2,%%%, osea 2((,%%% !"# por 24 horas.Ahora, si lo

di)ides entre 24, nos dan las cl*sicas 2,%%% !"#+shora.Signicado:

La tonelada de refrigeración (TRF) es la unidad nominalde potencia empleada en algunos países, especialmente de-orteamrica, para referirse a la capacidad de e/tracciónde carga trmica $enfriamiento& de los equipos frigorícos yde aire acondicionado. 0uede denirse como la cantidadde calor latente absorbida por lafusión de una toneladacorta de hielo sólido puro en 24 horas1 en los equipos, estoequi)aldría a una potencia capa de e/traer2 %%% !"#s por hora, lo que en el3istema nternacional de#nidades $3& equiale a !"#$ %.

3i partimos de que para con)ertir una libra de hielo en unalibra de agua líquida se ocupan 44 !"#+s, y de que unatonelada corta equi)ale a 2%%% libras, al multiplicar44'2%%%, tenemos que durante el proceso se absorber*n2(( %%% !"#s del ambiente $5er "ransmisión de calor&. Aefecto de con)ertir este )alor en una medida nominal, seconsideró un período de 24 horas, por lo que al di)idir los2(( %%% !"#s por las 24 horas, el resultado es6 2(( %%%247 2 %%% !"#h.

-o obstante que es una unidad llamada a desaparecer conla adopción global del 3, actualmente se sigue empleandode manera con)encional en el medio. 8l cambio se est*dando de manera gradual, pues los fabricantes e ingenieros

https://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medidahttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_frigor%C3%ADficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Acondicionamiento_de_airehttps://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)https://es.wikipedia.org/wiki/Toneladahttps://es.wikipedia.org/wiki/Toneladahttps://es.wikipedia.org/wiki/BTUhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_masa)https://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Carga_t%C3%A9rmica_(climatizaci%C3%B3n_y_refrigeraci%C3%B3n)https://es.wikipedia.org/wiki/M%C3%A1quina_frigor%C3%ADficahttps://es.wikipedia.org/wiki/Acondicionamiento_de_airehttps://es.wikipedia.org/wiki/Calor_latentehttps://es.wikipedia.org/wiki/Fusi%C3%B3n_(cambio_de_estado)https://es.wikipedia.org/wiki/Toneladahttps://es.wikipedia.org/wiki/Toneladahttps://es.wikipedia.org/wiki/BTUhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Libra_(unidad_de_masa)https://es.wikipedia.org/wiki/Transmisi%C3%B3n_de_calorhttps://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidadeshttps://es.wikipedia.org/wiki/Unidad_de_medida


2/18

ahora especican la capacidad de los equipos tanto en!"#h como en 9att o )atios, mientras que algunos ya sólolo hacen en 9att.

https://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatiohttps://es.wikipedia.org/wiki/Vatio


3/18

• EL CICLO DE REFRIGERACIÓN POR COMPRESION

DE VAPOR

8l ciclo de :arnot in)ertido no es pr*ctico para comparar elciclo real de refrigeración. 3in embargo es con)eniente quese pudieran apro/imar los procesos de suministro ydisipación de calor a temperatura constante para alcanarel mayor )alor posible del coeciente de rendimiento. 8stose logra al operar una m*quina frigoríca con un ciclo decompresión de )apor. 8n la ;igura unto con diagramas "s y0h del ciclo ideal. 8l )apor saturado en el estado se

comprime isoentrópicamente a )apor sobrecalentado en elestado 2. 8l )apor refrigerante entra a un condensador, dedonde se e/trae calor a presión constante hasta que el?uido se con)ierte en líquido saturado en el estado a, se e/pandeadiab*ticamente en una )*l)ula o un tubo capilar hasta elestado 4. 8l proceso a temperatura entra calor ale)aporador, con)irtiendo el ?uido en )apor saturado y secompleta el ciclo. Bbser)e que todo el proceso 4@ y unagran parte del proceso 2@< ocurren a temperaturaconstante.


4/18

;ig.


5/18

tonelada de refrigeración se dene como la rapide dee/tracción de calor de la región fría $ o la rapide deabsorción de calor por el ?uido que pasa por el e)aporador &de 2 DEmin o 2%% !tumin. Btra cantidad frecuentemente

citada para una m*quina frigoríca es el ?u>o )olumtricode refrigerante a la entrada del compresor, que es eldesplaamiento efecti)o del compresor.

8l coeciente de rendimiento de un refrigerador se e/presacomo6

8l coeciente de rendimiento de una bomba de calor see/presa como6


6/18

CICLO INVERTIDO DE CARNOT

Se define ciclo de Carnot como un proceso cíclico reversible que utiliza un

gas perfecto, y que consta de dos transformaciones isotérmicas y dos

adiabáticas, tal como se muestra en la figura.

La representación gráfica del ciclo de Carnot en un diagrama p! es elsiguiente

"ramo #$ isoterma a la temperatura T 1

"ramo $C adiabática

"ramo C% isoterma a la temperatura T 2

"ramo %# adiabática

&n cualquier ciclo, tenemos que obtener a partir de los datos iniciales'

• La presión, volumen de cada uno de los vértices.

• &l traba(o, el calor y la variación de energía interna en cada una de los procesos.


7/18

• &l traba(o total, el calor absorbido, el calor cedido, y el rendimiento del

ciclo.

Los datos iniciales son los que figuran en la tabla ad(unta. # partir de estos

datos, )emos de rellenar los )uecos de la tabla.

Variables

A B C D

*resión p +atm p A

!olumen v +litros v A v B

"emperatura T +- T 1 T 1 T 2 T 2

Las etapas del ciclo

*ara obtener las variables y magnitudes desconocidas emplearemos lasfórmulas que figuran en el cuadroresumen de las transformaciones

termodinámicas.

. Transformación A->B isoterma!

La presión p B se calcula a partir de la ecuación del gas ideal

!ariación de energía interna

"raba(o

Calor

/. Transformación B->C adiab"tica!

La ecuación de estado adiabática es o bien, . Se

despe(a vc de la ecuación de la adiabática. Conocido vc y T 2 se obtiene pc, a partir de la ecuación del gas

ideal. .

Calor

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo1/termo1.html#Cuadro-resumen%20de%20las%20transformaciones%20termodin%C3%A1micashttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo1/termo1.html#Cuadro-resumen%20de%20las%20transformaciones%20termodin%C3%A1micashttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo1/termo1.html#Cuadro-resumen%20de%20las%20transformaciones%20termodin%C3%A1micashttp://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/estadistica/termo1/termo1.html#Cuadro-resumen%20de%20las%20transformaciones%20termodin%C3%A1micas


8/18


"raba(o

0. Transformación C->D isoterma!


"raba(o

Calor

1. Transformación D-> A adiab"tica!

Se despe(a v Dde la ecuación de la adiabática

. Conocido v D y T 2 se obtiene p D, a partir de la ecuación del gas

ideal. .

Calor


"raba(o

El ciclo completo

• Variación de ener#$a interna

&n un proceso cíclico reversible la variación de energía interna es cero

• Traba%o


9/18

Los traba(os en las transformaciones adiabáticas son iguales y opuestos. #

partir de las ecuaciones de las dos adiabáticas, la relación entre los vol2menes

de los vértices es , lo que nos conduce a la e3presión final para el

traba(o.

• Calor

&n la isoterma T 1 se absorbe calor Q45 ya que v B>v A de modo que

&n la isoterma T 2 se cede calor Q65 ya que v Do m*sico de refrigerantes es de %,HDgs. eterminar tambin el :B0 si el ciclo fuera el de unabomba de calor. 2.@8l ciclo ideal de refrigeración porcompresión del problema anterior e/perimenta lossiguientes cambios6

I 8l refrigerante a la salida del e)aporador est* recalentadohasta @%G:

I 8l refrigerante a la salida del condensador est*subenfriado hasta 4%G:

I 8l compresor tiene un rendimiento adiab*tico del (%J


10/18


11/18

• &R'CS' C'*&RS+,- R./

8l proceso de compresión real incluir* efectosfriccionantes los cuales incrementan la entropía y la

transferencia de calor, lo cual puede aumentar o disminuirla entropía. 8n un ciclo real puede ocurrir que elrefrigerante se sobrecaliente un poco en la entrada delcompresor y se subenfría en la salida del condensador.Adem*s el compresor no es isoentrópioco. 8sto se obser)aen la ;igura


12/18

• AKFAA 8 "808FA"#FA 8-"FB0MA


13/18


14/18

• T+&'S RFR+0R.-TSC/'R'F/1'R'C.R2'-'S

Los refrigerantes :;: consisten de cloro, ?úor y carbono.

Los refrigerantes m*s comunes en este grupo son el F,F2 y F= $con la mecla F=%2&. "al como se mencionóm*s arriba, estos refrigerantes )ienen siendo usadosampliamente desde No ni)el de to/icidad y no ?amabilidad,

obteniendo una clasicación de A en seguridad.3in embargo, debido a que contiene cloro, los refrigerantes:;: daCan la capa de oono $B0&, y debido a su larga )idaen la atmósfera, aumentan el calentamiento global $KO0&.

e manera similar, e/isten gases ambientalmenteecológicos, pero con un alto )alor de KO0. 3in embargo,

estos no son controlados por el 0rotocolo de Pioto debido aque son controlados y est*n siendo eliminados por el

0rotocolo de ontreal. "radicionalmente, los refrigerantes:;: fueron muy baratos y ampliamente disponibles, hoy endía son mucho m*s caros y su disponibilidad disminuye.

3+R'C/'R'F/1'R'C.R2'-.'S

Los refrigerantes Q:;: consisten de hidrógeno, cloro, ?úory carbón. Los refrigerantes m*s comunes en este grupo sonel F22, F2< y F24 $dentrode )arias meclas&. ebido aque contienen hidrógeno, los Q:;: son en teoría menos

estables químicamente que los :;:, pero sin embargo

http://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/capaozono/capaozono.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos12/mncerem/mncerem.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos14/ciclos-quimicos/ciclos-quimicos.shtml#carhttp://www.monografias.com/trabajos14/dinamica-grupos/dinamica-grupos.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/transporte/transporte.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos34/hidrogeno/hidrogeno.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/seguinfo/seguinfo.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos/capaozono/capaozono.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/termodi/termodi.shtml#teohttp://www.monografias.com/trabajos12/mncerem/mncerem.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos15/separacion-mezclas/separacion-mezclas.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos4/epistemologia/epistemologia.shtml


15/18

tienden a tener buena compatibilidad con la mayoría de losmateriales R lubricantes tradicionales.

3+R'F/1'R'C.R2'-.'S

Los refrigerantes Q;: consisten de hidrógeno, ?úor ycarbono. Los refrigerantes m*s comunes son el F


16/18

inno)aciones y e)olución en la tecnología han contribuidoen la consideración de estos refrigerantes naturales. ebidoa su mínimo impacto ambiental y por ser m*s apropiados yacordes desde el punto de )ista de la sustentabilidad

tecnológica, los sistemas frigorícos con refrigerantesnaturales pueden >ugar un rol importante en el futuro demuchas aplicaciones.

Amoníaco $-Qe frío, en procesos alimenticios y m*s recientementeest* siendo usado en refrigeración comercial y chillers.

8l FSS es químicamente estable, pero reacciona ba>ociertas condiciones, por e>emplo, cuando se pone encontacto con dió/ido de carbono o agua o cobre. 0or otrolado, es compatible con el acero y con el aceitecorrectamente seleccionado. Las características de presióny temperatura del FSS son similares al F22. 3in embargo,sus propiedades termodin*micas y de transporte sone/celentes, aumentando potencialmente la eciencia de lossistemas. ebido a su alto grado de to/icidad y ba>ain?amabilidad, posee una clasicación igual a !2. Adiferencia de los gases ?uorados, no tiene impacto en lacapa de oono y tiene un )alor igual a cerode calentamiento global $KO0&.

3+R'C.R2'-'S (3C)

8stos refrigerantes contienen carbono e hidrógeno, y sonampliamente usados en dentro de muchas industrias. Losm*s comúnmente usados para propósitos de larefrigeración son el isobutano $:4Q2, FH%%a& y propano$:


17/18

y fueron re@aplicados desde la dcada de los N%. Aparte desu uso en refrigeración industrial, los refrigerantes Q: sehan usado en refrigeradores domsticos, refrigeracióncomercial, acondicionadores de aire y chillers. Los

refrigerantes Q: son químicamente estables, y e/hiben unacompatibilidad similar a los :;: y Q:;:. Los Qc tambintienen e/celentes propiedades termodin*micas y detransporte. ebido a su alta in?amabilidad, los Q: tienenuna clasicación de seguridad de A


18/18

oono. 3in embargo posee un )alor igual a de potencialde calentamiento global $KO0&. 8l FS44 es muy barato yampliamente disponible en el mercado.
http://www.monografias.com/trabajos13/mercado/mercado.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/mercado/mercado.shtml

Qué Es Una Tonelada de Refrigeración (1)

Documents

Transcript of Qué Es Una Tonelada de Refrigeración (1)