ejercicios ciclos frigo eit-evaluacion3

IES “VIRGEN DE LA ESPERANZA” Ejercicios: Bloque 2º - Ciclos frigoríficos

Módulo: Equipos e instalaciones térmicas

Profesor: David Racero Patino Fecha: 17-04-13 Curso: 2012/2013

ALUMNO/A………………………………………………………CURSO…….….. GRUPO…. (Entregar los enunciados como portada)

1. Una instalación trabaja siguiendo un ciclo frigorífico de compresión simple produciendo

50 kW. Refrigerante es R-134 a y no se tendrá recalentamiento ni subenfriamiento. Se condensa a 40ºC y se evapora a -10ºC. Se pide calcular:

a. Representación del ciclo en el diagrama P-h, indicando los valores de sus puntos

principales: entalpía, temperatura, presión relativa, volumen específico y título. b. Producción frigorífica específica neta o efecto refrigerante. c. Caudal másico de refrigerante. d. Volumen aspirado en m3/h. e. Rendimiento volumétrico y relación de compresión. f. Volumen barrido en m3/h. g. Potencia teórica de compresión h. Potencia real de compresión si aproximamos el rendimiento indicado al

volumétrico. i. Potencia eléctrica del compresor, considerando un rendimiento mecánico del 90%

y rendimiento eléctrico del 95%.

2. Resolver el ejercicio nº 1, para el caso en que se varíen los siguientes parámetros: � El subenfriamiento será de 5ºC. � El recalentamiento total será de 10ºC.

3. Seleccionar en catálogo comercial los elementos necesarios para el equipo frigorífico que se detalla, considerando que el sistema sigue el ciclo de compresión simple con R-134 a.

� Cámara de conservación de carne fresca situada en Sevilla. � Potencia de cargas frío de 2.300 W � El recalentamiento total será de 10ºC. � No considerar subenfriamiento. � Expansión por VET. � Regulación mediante presostato combinado AP/BP y termostato. � Seleccionar el compresor y condensador en la misma bancada.

4. Justificar las líneas de tubería del ejercicio nº 3.




5. Un sistema que funciona con R507 trabaja con una compresión doble directa con intercambiador intermedio y produce 11.000 frig/h. La temperatura en el evaporador es de -35ºC y el salto térmico es de 5ºC. Considerar la condensación a 50ºC. Condiciones del ciclo con recalentamiento en la aspiración de 10 ºC y subenfriamiento para obtener un 60% de liquido. Considerar que a la salida del intercambiador en vapor saturado y

PevapPcondPi ×= . Se pide:


principales: entalpía, temperatura, presión relativa, volumen específico y título.

b. Producción frigorífica específica neta o efecto refrigerante. c. Caudal másico de refrigerante. d. Para cada compresor:

d. (a) Volumen aspirado en m3/h. d. (b) Rendimiento volumétrico y relación de compresión. d. (c) Volumen barrido en m3/h. d. (d) Potencia teórica de compresión d. (e) Potencia real de compresión si aproximamos el rendimiento indicado al

volumétrico. d. (f) Potencia eléctrica del compresor, considerando un rendimiento mecánico

del 90% y rendimiento eléctrico del 95%.




6. Una instalación trabaja siguiendo un ciclo frigorífico de compresión directa con

inyección parcial produciendo 60 kW. Refrigerante es R-134 a y no se tendrá recalentamiento ni subenfriamiento. Se condensa a 40ºC y se evapora a -30ºC. Considerar

que la presión entre etapas PevapPcondPi ×= , y que el caudal de inyección parcial

será de 25% del total. Se pide calcular:

a. Representación del ciclo en el diagrama P-h, indicando los valores de sus puntos principales: entalpía, temperatura, presión relativa, volumen específico y título.








7. Una instalación trabaja siguiendo un ciclo frigorífico de compresión directa con enfriador

intermedio de tipo cerrado con inyección parcial produciendo 60 kW. Refrigerante es R-134 a y no se tendrá recalentamiento, subenfriamiento para conseguir un título del 70% de líquido en la entrada del evaporador. Se condensa a 50ºC y se evapora a -30ºC.

Considerar que la presión entre etapas PevapPcondPi ×= .

Se pide calcular:






8. Si cambiamos en el ejercicio nº 7 el enfriador intermedio por otro abierto de inyección total, contestar a las mismas cuestiones y comparar los resultados




9. Un sistema que funciona con R507 y R134a trabaja con una compresión en cascada y

produce 55.000 frig/h. La temperatura de evaporación es de -40ºC. Considerar la condensación a 45ºC. Condiciones del ciclo ideal sin recalentamiento ni subenfriamiento. Suponer un solape entre ciclos de 5ºC

Se pide calcular:









10. Un sistema que funciona con R507 consta de dos evaporadores y un compresor. El evaporador de baja temperatura suministra 60kW con una temperatura de evaporación de -30ºC y el otro evaporador suministra 40kW a 0ºC. Considerar la condensación a 40ºC. Condiciones del ciclo ideal sin subenfriamiento Para obtener la entalpía del punto 8, suponemos que se realiza una expansión de 5 a 7 isoentálpica.. Se pide:


principales: entalpía, temperatura, presión relativa, volumen específico y título.

b. Producción frigorífica específica neta o efecto refrigerante. c. Caudal másico de refrigerante. d. Para el compresor:




Observaciones: � El método de cálculo debe estar conforme con lo explicado en clase. � No se permite el uso de programas informáticos para dimensionar la instalación. � Es necesario justificar razonadamente todos los resultados obtenidos. � Entregar los diagramas con los ciclos marcados y gráficas necesarias. � Presentación encuadernada, anexo de catálogos de fabricantes No se corregirán trabajos con

hojas sueltas.

NOTA: Los trabajos que muestren indicios de ser copia de otros no se califican.

Se puntuará con 1pto cada pregunta, teniendo en cuenta los siguientes criterios:

10% por poner claramente los datos y lo que se pregunta, antes de responder. 10% por poner la fórmula teórica que se necesita en cada operación, antes de usarla

con datos concretos. 10% por poner correctamente todas las unidades. 10% por el orden lógico al resolverlo. 60% por los resultados numéricos correctos, justificándolo con aplicación de los

cálculos.

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