Ciclo de refrigeración y unidades

La historia de la refrigeración puede remontarse a cientos de años cuando el hielo natural proporcionaba el efecto de enfriamiento. La época de la refrigeración a gran escala se desarrolló por primera vez en el siglo XIX, y a mediados de los 1800 la cosecha, almacenamiento y envió de hielo natural se convirtió en una de las industrias más importantes de los estados de Nueva Inglaterra. Hacia finales del siglo XIX, la refrigeración mecánica se había convertido en un hecho práctico y la industria de la refrigeración tal como se conoce ahora ya había surgido. Junto con el uso de la refrigeración industrial para la preservación de alimentos, la producción química, las aplicaciones metalúrgicas, en medicina, entre otras, apareció otra faceta del proceso de refrigeración: el control de la temperatura y la humedad del ambiente, que se denomina comúnmente acondicionamiento de aire.

La función principal de acondicionamiento de aire, es mantener, dentro de un espacio determinado, de confort. O bien las necesarias para la conservación de un producto o para un proceso de fabricación.

El uso de la refrigeración y aire acondicionado, cada día se va incrementando y encuentra más aplicaciones; hace algunos años, el uso principal de la refrigeración era la producción de hielo, ahora la refrigeración es esencial, en la producción y distribución de alimentos, y para el funcionamiento de la industria alimenticia y química.

Con el aire acondicionado se vive más confortable y saludablemente. Y muchos procesos industriales se efectuaran de manera más eficiente.

Actualmente se ha incrementado en México, el uso del aire acondicionado por medio de las unidades paquete, las cuales están específicamente calculadas sobre la carga térmica disponible

Ciclo de refrigeración y unidades

La refrigeración es una de las principales áreas de la termodinámica, es la transferencia de calor de una región de temperatura inferior hacia una temperatura superior. Los dispositivos que producen refrigeración se llama refrigeradores y los ciclos en los que operan se llama ciclos de refrigeración.

Existen varios sistemas de refrigeración que se utilizan en la práctica para llevar a cabo tal función:

a) Sistemas de refrigeración mecánica.

b) Sistemas de refrigeración por absorción. c) Sistemas de refrigeración por vacío.

d) Sistemas de refrigeración por gas.

El ciclo de Carnot ha servido para establecer los criterios de operación de los ciclos de potencia: el estudio del ciclo de Carnot invertido proporcionará la mayor parte de las limitaciones termodinámicas y los criterios de operación de los ciclos de refrigeración.

I. CICLO DE CARNOT INVERTIDO

Se recordará que el ciclo de Carnot se compone de cuatro (4) procesos reversibles: dos (2) de ellos isotérmicos y dos (2) isoentrópicos. Para el ciclo invertido, el diagrama de flujo de energía es como el que se muestra en la Figura 1. Nótese que en este caso el trabajo de la máquina sirve para tomar calor del sumidero a T2 y desecharlo a T1. El diagrama T-S para el ciclo invertido se muestra en la Figura 2. Y las áreas se interpretan como varios aspectos de la energía correspondientes a la Figura 1.

Si se está interesado en extraer la mayor cantidad de calor del sumidero, es deseable hacerlo con la menor cantidad posible de suministro de energía al sistema. Este modo de operación es equivalente a la operación con la máxima eficiencia.

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Se establece a continuación un hecho significativo para el ciclo de refrigeración. Para el ciclo de potencia directo, se estaba interesado en la cantidad de trabajo que se obtenía de un suministro de calor dado, y esta relación se llamaba

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