INFORME DE LABORATORIO DE TERMODIMICA II

Autor: Josu Gavilanes Trivio

Profesor: Ing. Eduardo Rivadeneira

II Semestre 2009-2010

Guayaquil-Ecuador

RESUMENEn esta prctica vamos a poder aplicar los conocimientos estudiados en clase sobre sistemas de refrigeracin.OBJETIVOS

Localizar los puntos de entrada y salida de los diferentes dispositivos usados en el ciclo. Graficar en un diagrama Ph las transformaciones que sufre el refrigerante. Analizar y comparar los resultados obtenidos en las diferentes pruebas.MARCO TERICO

Refrigeracin por Compresin de Vapor

La refrigeracin por compresin consiste en forzar mecnicamente la circulacin de un fluido en un circuito cerrado creando zonas de alta y baja presin con el propsito de que el fluido absorba calor en un lugar y lo disipe en el otro.

Mquina frigorfica de expansin directa

Una mquina frigorfica por compresin tiene por cometido desplazar energa trmica entre dos puntos. La ms sencilla es de ellas es la refrigeracin por compresin mecnica de expansin directa de una etapa.La refrigeracin por compresin se logra evaporando un fluido refrigerante a travs de un dispositivo de expansin dentro de un intercambiador de calor, conocido como evaporador, el cual permite una transferencia trmica con su entorno. Al evaporarse el fluido lquido cambia su estado a vapor. Durante el cambio de estado el refrigerante en estado de vapor absorbe energa trmica del medio en contacto con el evaporador, bien sea este medio gaseoso o lquido. Luego de este intercambio energtico, un compresor mecnico se encarga de aumentar la presin del vapor para poder condensarlo dentro de otro intercambiador de calor conocido como condensador y hacerlo lquido de nuevo. Ya que este aumento de presin adems produce un aumento en su temperatura, para lograr el cambio de estado del fludo refrigerante es necesario enfriarlo al interior del condensador; esto suele hacerse por medio de aire y/o agua. De esta manera, el refrigerante en estado lquido, puede evaporarse nuevamente a travs de la vlvula de expansin y repetir el ciclo de refrigeracin por compresin.Es as como la mquina frigorfica de refrigeracin por compresin desplaza la energa entre dos medios; creando zonas de alta y baja presin confinadas en intercambiadores de calor, mientras estos procesos de intercambio de energa se suceden cuando el fluido refrigerante se encuentra en procesos de cambio de estado; de lquido a vapor, y viceversa.

Mquinas que aplican la refrigeracin por compresin

Equipos de refrigeracin Aire acondicionado o acondicionador de aire Refrigerador, nevera o frigorfico Enfriador de agua Tanque de leche Cmara de refrigeracin Fbrica de hielo Aire acondicionado automotor

DESCRIPCION DEL EQUIPO

LABORATORIO DE TERMOFLUIDOS

EquipoEquipo de Aire Acondicionado Didctico

MarcaCARRIER

SerieCTA - 76A - 15450

ModeloKAN2 - 0050 - 1AA

Cdigo ESPOL3090

DESARROLLO EXPERIMENTAL

a) Coloque el interruptor de voltaje a la posicin LINE.b) Coloque el interruptor del ampermetro a la escala mayor.c) Coloque el interruptor del voltmetro a la posicin OUT.d) Cierre las vlvulas 2 y 3 y abra la vlvula numero 1.e) Cierre la vlvula 5 y abra las vlvulas 4 y 6.f) Cierre las vlvulas 7,9 y 10.g) Abra la vlvula 8.h) Coloque los interruptores de los ventiladores tanto del condensador como del evaporador a la velocidad mayor.i) Prenda la unidad colocando el interruptor del compresor a la posicin ON.j) Permita la operacin de la unidad por 10 minutos.k) Tome las lecturas de los datos indicados en la tabla.l) Coloque el interruptor del ventilador del evaporador a la velocidad media y repita los pasos 10 y 11.m) Coloque el interruptor del ventilador del evaporador a la velocidad menor y repita los pasos 10 y 11.TABLA DE DATOS

Tabla de datos 1

Velocidad altaPresin Temperatura

1.- Entrada del compresor49.740

2.- Salida del compresor164.7118

3.- Salida del condensador159.7116

4.- Salida de la vlvula de expansin57.246

Tabla de datos 2

Velocidad bajaPresin Temperatura

Entrada del compresor50.743

Salida del compresor189.7130

Salida del condensador184.7128

Salida de la vlvula de expansin64.753

Velocidad Alta del Condensador y Evaporador

As se hacen los dems clculos.Velocidad Baja del Condensador y Evaporador

As se hacen los dems clculos.

CALCULOS REPRESENTATIVOS

Velocidad Alta del Condensador y Evaporador

Clculos de las entalpias

Clculo de

h

40.788

49.7

49.738

Clculo de

Interpolando los datos

h

109.55115.91

118

120118.89

h

117.74116.74

118

120117.41

h

160

164.7

180

Clculo de

Interpolando los datos

h

100.56114.95

116

120120.25

h

109.55115.91

116

120118.89

h

140

159.7

160

Trabajo

Calor Aadido

Coeficiente de Perfomancia

Velocidad Baja del Condensador y Evaporador

Clculos de las entalpias

Clculo de

h

49.738

50.7

60.125

Clculo de

Interpolando los datos

h

120117.41

130

140123.21

h

125.28117.44

130

140121.92

h

180

189.7

200

Clculo de

Interpolando los datos

h

120117.41

128

140123.21

h

125.28117.44

128

140121.92

h

180

184.7

200

Trabajo

Calor Aadido

Coeficiente de Perfomancia

TABLA DE RESULTADOS

Velocidad Alta del Condensador y Evaporador

Velocidad Baja del Condensador y Evaporador

OBSERVACIONES Para el clculos de la entalpias se hace el uso de la tabla de Refrigerante 134 Saturado-Tabla de Temperatura Para hallar los valores de las entalpias usamos el diagrama p vs. H, pero hay que fijarnos bien si estamos trabajando con un vapor saturado o de sobrecalentado. Los coeficientes de performance salen valores menores que uno, debido a un posible error de las tomas de medidas.

ANLISIS DE RESULTADOS Las entalpias tanto de la salida del compresor como la salida son iguales debido a que es un sistema de flujo estacionario, con K, P despreciable, no hay transmisin de calor y no produce trabajo, aunque las entalpias son iguales, no son un proceso isntalpicos.

CONCLUSIONES

El valor del trabajo es positivo debido a que el sistema hace trabajo y el calor sale negativo debido a que esta rechaza calor. El refrigerante fren 12 es reemplazo por el refrigerante 314aBibliografa Faires_Simmang_Termodinmica_Captulo_8_Sexta_Edicin.