Este documento describe el proceso de refrigeración por compresión de vapor, incluyendo los cuatro pasos del ciclo de Carnot y los dispositivos clave en el circuito como el compresor, condensador, válvula de expansión y evaporador. Explica que el proceso involucra la compresión, condensación, expansión e evaporación de la sustancia de trabajo para absorber y ceder calor de manera que se logre el enfriamiento.

1. UNIVERSIDAD FERMÍN TORO
FACULTAD DE INGENIERÍA
INGENIERÍA DE MANTENIMIENTO MECÁNICO
Refrigeración y Aire Acondicionado
Actividad 2
Integrante:
Miguel Pérez
C.I.:21.295.581
Cabudare, de 2016.

2. La refrigeración por compresión es un método de refrigeración que consiste en forzar
mecánicamente la circulación de un refrigerante en un circuito cerrado dividido en dos
zonas: de alta y baja presión, con el propósito de que el fluido absorba calor del
ambiente, en el evaporador en la zona de baja presión y lo ceda en la de alta presión,
en el condensador.
El proceso de refrigeración por compresión de vapor o ciclo de carnot consta de 4
pasos o estados por los que pasa.
El proceso 1-2 es un proceso de compresión isentropica, la sustancia de trabajo se
comprime con una entropía constante por lo cual aumenta su temperatura pasando de
vapor saturado a vapor sobrecalentado, luego en el proceso 2-3 hay un proceso de
condensación isotérmica ya que la sustancia de trabajo cede calor latente para producir
el cambio de estado en donde dicha sustancia pasa de vapor sobrecalentado a liquido
comprimido. Seguido de este proceso viene un proceso de expansión isentalpica de 3-
4 en donde la sustancia se expande desde la presión y temperatura de condensación a
una evaporación, en donde la sustancia de trabajo sufre un cambio de estado de
líquido comprimido a una mezcla de vapor. Por último hay un proceso de evaporación
isotérmico que va de 4-1 en el cual la sustancia de trabajo absorbe calor latente del
medio para poder cambiar de estado, de liquido a vapor, este proceso se denomina
efecto refrigerante y así se completa el ciclo.
A diferencia de muchos otros ciclos ideales, el ciclo de compresión de vapor, contiene
un proceso irreversible que es el proceso de estrangulación. Se supone que todas las
demás partes del ciclo son reversibles.
La capacidad de los sistemas de refrigeración se expresa con base a las toneladas de
refrigeración que proporciona la unidad al operarla en las condiciones de diseño.
Dispositivos en el ciclo:
Compresor:
Un compresor es una máquina de fluido que está construida para aumentar la presión y
desplazar cierto tipo de fluidos llamados compresibles, tal como gases y los vapores.
Esto se realiza a través de un intercambio de energía entre la máquina y el fluido en el
cual el trabajo ejercido por el compresor es transferido a la sustancia que pasa por él
convirtiéndose en energía de flujo, aumentando su presión y energía
cinética impulsándola a fluir. Es el Dispositivo encargado de llevar la sustancia de
trabajo de la presión de evaporación a la de condensación.

3. Condensador:
Es utilizado muchas veces en la industria de la refrigeración, el aire acondicionado o en
la industria naval y en la producción de energía eléctrica, en centrales térmicas o
nucleares.
La condensación se puede producir bien utilizando aire mediante el uso de un
ventilador o con agua (esta última suele ser en circuito cerrado con torre de
refrigeración, en un río o la mar). La condensación sirve para condensar el vapor,
después de realizar un trabajo termodinámico; por ejemplo, una turbina de vapor o para
condensar el vapor comprimido de un compresor de frío en un circuito frigorífico. Cabe
la posibilidad de seguir enfriando ese fluido, obteniéndose líquido subenfriado en el
caso del aire acondicionado.
En este caso funciona como Intercambiador de calor encargado en suministrar la
superficie de transferencia en el mismo, necesario para que la sustancia pueda ceder la
cantidad de combustión que hará que dicha sustancia de trabajo se condense.
Control de flujo del refrigerante:
Dispositivo que permite la expansión de la sustancia de trabajo y disminuir su presión
desde la condensación hasta la evaporación.
Pueden ser de diferentes clases, a saber:
Válvulas de Expansión:
La válvula de expansión es un tipo de dispositivo de expansión, (un elemento de las
máquinas frigoríficas por compresión) en el cual la expansión es regulable manual o
automáticamente.
a. Térmicas: es un dispositivo de expansión el cual es un componente clave
en sistemas de refrigeración y aire acondicionado, que tiene la capacidad de generar la
caída de presión necesaria entre el condensador y el evaporador en el sistema.
Básicamente su misión, en los equipos de expansión directa (o seca), se restringe a
dos funciones: la de controlar el caudal de refrigerante en estado líquido que ingresa al
evaporador y la de sostener un sobrecalentamiento constante a la salida de este.
b. Automáticas: Automática; la que mantiene una presión constante en
el evaporador inundado alimentando una mayor o menor cantidad de flujo a la
superficie del evaporador, en respuesta a los cambios de carga térmica que se tengan
en el mismo.

4. Tubos Capilares: Es una conducción de fluido muy estrecha y de pequeña sección
circular. Su nombre se origina por la similitud con el espesor del cabello. Es en estos
tubos en los que se manifiestan los fenómenos de capilaridad.
Pueden estar hechos de distintos materiales: vidrio, cobre, aleaciones metálicas, etc.,
en función de su uso o aplicación.
Evaporador:
Intercambiador de calor donde se produce la transferencia de energía térmica desde un
medio a ser enfriado hacia el fluido refrigerante que circula en el interior del dispositivo.
Su nombre proviene del cambio de estado sufrido por el refrigerante al recibir esta
energía, luego de una brusca expansión que reduce su temperatura. Durante el
proceso de evaporación, el fluido pasa del estado líquido al gaseoso.
Los evaporadores se encuentran en todos los sistemas de refrigeración como neveras,
equipos de aire acondicionado y cámaras frigoríficas. Su diseño, tamaño y capacidad
depende de la aplicación y carga térmica de cada uso.
Proceso de refrigeración por compresión de vapor

5. Temperatura- Entropía Presión-Entalpia