CICLO DE REFRIGERACIÓN A
BASE DE LA COMPRESIÓN DE UN VAPOR
Por su parte, los sistemas de refrigeración por compresión se diferencian o separan en dos grandes tipos:
• Sistemas de compresión simple: Eleva la presión del sistema mediante una sola carrera de compresión. Es el más común de los sistemas de refrigeración ampliamente utilizado en refrigeradores y equipos de aire acondicionado.
• Sistemas de compresión múltiple: Solución de compresión ideal para bajas temperaturas debido a las altas relaciones de compresión que estos sistemas superan.
A.
COMPRESIÓN SIMPLE
Sistemas de
expansión directa
• De
compresión simple:
o
Sistema de una etapa.
Es el sistema de refrigeración más ampliamente
utilizado debido a su simplicidad y
versatilidad. Su particularidad, no obstante, consiste en que por lo general para lograr bajas
temperaturas capaces de absorber grandes
cargas térmicas, debe alcanzar elevadas relaciones de compresión.
Se puede aplicar en refrigeradores domésticos,
vitrinas frigoríficas comerciales,
equipos de aire acondicionado de todo tipo, y sistemas que no absorban grandes
cargas frigoríficas.
B.
COMPRESIÓN EN ETAPAS
• De compresión múltiple:
o Sistema de doble etapa.
La doble etapa permite, mediante un compresor de
doble etapa, alcanzar elevadas relaciones de compresión y, por lo tanto,
menores temperaturas con capacidad de absorber mayor carga térmica. Sistema
propio en cámaras de congelado de alta eficiencia energética.
Una modificación del ciclo de refrigeración por
compresión de vapor consiste en la compresión en etapas múltiples con
enfriamiento intermedio para disminuir la entrada de trabajo.
Cuando el fluido de trabajo utilizado en el sistema
de refrigeración en cascada es el mismo, el intercambiador de calor entre las
etapas puede sustituirse por un intercambiador de calor regenerativo, ya que
éste cuenta con mejores características de transferencia de calor.
Ø El sistema de Refrigeración de
Múltiples Etapas puede verse como un sistema de Refrigeración en Cascada, en
donde se sustituye el intercambiador entre las etapas por una cámara de mezcla
o de evaporación que mejora la transferencia de calor, entre las 2 etapas.
Ø Necesariamente se debe usar un
mismo refrigerante en ambas etapas.
Ø El proceso de compresión se
asemeja a una compresión de 2 etapas con interenfriamiento. Lo cual disminuye
el requerimiento de trabajo.
La
fracción de vapor que se forma en la cámara de evaporización instantánea es la
calidad X del fluido en el estado 6 del diagrama de maquinas, y es la
fracción de flujo que pasa por la cámara de mezcla proveniente de la cámara de
evaporación instantánea. La fracción de líquido formado es 1-X, que corresponde
a la fracción del flujo total que pasa por el evaporador. Aplicando el balance de energía el la cámara de mezcla en condiciones adiabáticas para determinar la entalpía a la salida se tiene:
Evaporador: El efecto de refrigeración por
unidad de masa que atraviesa el evaporador es:
COPR:
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