Características físicas de los gases refrigerantes

Punto de ebullición:

Es la temperatura de ebuluicion bajo la presion atmosferica

Esta presion debe ser tal que que la presión en el circuito permanezca superior a la presión atmosférica, con el fin de evitar la entrada de aire. Sin embargo, existen instalaciones concebidas para trabajar por debajo de la presión atmosférica.

La figura muestra los puntos de ebuluicion de los principales gases

Calor de vaporización:

El calor latente de vaporización indica la cantidad de calor que un kilogramo de fluido es susceptible de absorber en el evaporador, a temperatura constante.

Un calor de vaporización elevado contribuye a la mejora del efecto frigorífico del fluido.

El calor de vaporización está en función de la temperatura de cambio de estado.

...

El punto crítico:

Este punto corresponde a una presión y una temperatura por encima de las cualeselcambiodeestadodeagregación (condensación) es imposible.

El condensador sólo funcionará a presiones y temperaturas inferiores al punto crítico.

Calor latente de vaporización (kJ/kg)

Temperatura oC	R22	R134a	R71 7
10	196,90	189,48	1 224, 70
-10	213,10	204,40	1 294,80
-30	227,00	21 7,20	1 35 7,80

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Calor específico del liquido:

Lo llamamos también capacidad térmica específica del líquido. La prestación de un fluido es mejor cuando este valor es bajo en relación al calor de vaporización.

Presión y temperatura críticas

Estados críticos	R22	Rl34a	R717
Temperatura ('C)	96,00	101,00	132,30
Presión (bar abs)	49, 70	40,70	113,50

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Calor específico del vapor:

Es la capacidad térmica específica del vapor a presión constante. Es interesante que este valor sea importante para limitar la temperatura en la aspiración del compresor.

Calor específico del líquido (kJ/kg.K)

temperatura	R22	Rl34a	R717
de 20 a 25 oC	1,25	1,41	4,66
de 25 a 30 oC	1,27	1,43	4,69
de 30 a 35 oC	1,29	1,46	4,72

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Razón de los calores específicos del vapor Cp/Cv

El calor específico definido arriba es considerado a una presión constante (Cp) durante la elevación de la temperatura.

También existe el calor a volumen constante (Cv) valor inferior. específico que es de

Cuando se comprime un gas, observamos simultáneamente un aumento de la presión y una disminución del volumen

Demostramos que la temperatura de fin de compresión está en función de la razón Cp/Cv.

Cp/Cv = -y = Exponente de compresión

Si comparamos dos fluidos, podemos decir que, en condiciones de funcionamiento idénticas el fluido que se calentará más durante la compresión será el que tendrá mayor (gamma)

Calor específico del vapor (kJ/kg.K)

temperatura ºC	R22	Rl34a	R717
-30	0,63	0,80	2,20
-10	0,69	0,88	2,60
10	0,77	0,97	2,68

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Entalpía (h):

Este valor corresponde a la energía almacenada por un cuerpo.

Un cuerpo a -273ºC no posee mas calor

Si a partir de -273ºC le anadimos calor a un cuerpo, vemos que su temperatura sube hasta alcanzar un valor correspondiente a la cantidad de energia anadida

Q = c * M * Dt

Podemos decir pues que la energía almacenada por un cuerpo está en función de su temperatura.

Considerando la unidad de masa de un fluido, es posible concebir que a una temperatura y a una presión dada, este fluido contiene una cantidad de energía fija.

Es a esta cantidad de energía a la que se llama Entalpía.

La Entalpía es l ,gíatotal almacenada por un kg de fluido a/una presión y una temperatura da as. a Entalpía se expresa en kJ/kg.

Existen tablas que dan la entalpía de un cuerpo a diferentes temperaturas, lo que facilita los cálculos.

Así, para conocer la cantidad de energía a poner en juego para hacer evolucionar un cuerpo de una 01 a una 02, basta con hacer la diferencia entre las entalpías respectivas.

Puesto que los cálculos a realizar se aplican siempre a diferencias de entalpía, no es útil conocer la entalpía absoluta (con relación al cero absoluto). Es por eso que, y para que el uso de la entalpía sea más práctico, convencionalmente se ha decidido dar a todos los fluidos el mismo valor de entalpía para el líquido a O oC: 200 kJ/kg (salvo para el amoníaco que tiene una entalpía de 500 kJ/kg en estado líquido a O oC).

Distinguimos la entalpía del líquido (h') de la entalpía del vapor (h")

A presión constante: h" - h' = calor latente de vaporización (lv).

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Volumen específico del vapor (v''):

Este valor, que se expresa en m3/kg, da el volumen ocupado por 1 kg de fluido evaporado. Es evidente que este valor debe ser lo más bajo posible, pues el tamaño del compresor depende de ello.

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Entropía (S):

Se trata de la energía interna de la unidad de masa de un cuerpo por grado Kelvin.

Esta noción se parece mucho a la de entalpía, a diferencia que la entropía permite calcular la energía total desde el cero absoluto. Pero no es necesario para el frigorista.

Como información, este cálculo puede hacerse: Q = S. T

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