Para un circuito frigorífico, un dato interesante a conocer es el de su producción frigorífica neta por m3 de vapor aspirado por el compresor (qon). Dicho de otro modo: la cantidad de calor retirado del medio a enfriar par cada m3 de vapor que entra en el compresor.
La producción frigorífica volumétrica neta por m3 aspirado (qon) viene dada por la razón entre la producción frigorífica específica neta (Qom) y el volumen específico (v" de los vapores en la aspiración del compresor.
Para entender mejor el tema tomamos un ejemplo
Producción frigorífica específica neta
...
El calor absorbido por el evaporador en el recinto a enfriar se caracteriza por el calor almacenado por el fluido cuando pasa del punto H al punto A. La diferencia de entalpía entre estos dos puntos representa el calor absorbido por kg de fluido evaporado.
Qom = hA - hH = 403 - 224 = 179 kJ/kg de fluido evaporado.
Producción frigorífica volumétrica neta por m3 aspirado:
Los vapores aspirados por el compresor (punto B) tienen un volumen específico v" de 0,0834 m3/kg.
Como la producción frigorífica específica es de 179 kJ/kg, esto da:
Mientras que el compresor aspira un metro cúbico de vapor, el evaporador absorbe 2146,3 kJ al recinto a enfriar.
Ejemplo con el R134a
Supongamos el mismo ciclo con Rl34a
En este caso, la producción frigorífica específica neta es de:
- Qom hA-hH
- Qom 388-227
- Qom 161 kJ/kg de fluido evaporado.
El volumen específico de los vapores en la aspiración del compresor es de 0,129 m3/kg.
La producción frigorífica volumétrica es:
Comprobación
Al comparar los dos ejemplos, R22 y Rl34a, se pone en evidencia la superioridad del R22 al nivel de la producción frigorífica volumétrica. Este dato es muy interesante para determinar el tamaño del compresor.
Así, si tuviésemos que realizar una instalación que funcionara a -15 + 30 oC,la utilización del R22 permitiría elegir un compresor más pequeño.
Ejemplo:
Proyecto de un circuito frigorífico de Pf = 30 kW que debe funcionar a las temperaturas 20, -15, 0, 30 oC.
Pf = 30 kW = 30 kJ/s
Utilización del R22:
Volumen aspirado= Pot Frigorifica/producion frigorifica ==> 30/2146,3 = 0,013977 m3/s
Volum. barrido = Volumen aspirado /Rendimiento volumetrico= Va/nV
nV=1-0,05*(Hp/Bp) ==> 1-0,05* 12/3 = 0,8
Vb=0,013977/0,8 = 0,017471 m3/h
Vb=0,017471*60*10(6) = 1048315 cm3/min
Si el compresor gira a 1425 rev/min, su cilindrada es:
Compresor (C) = 1048315/1425 =736 cm3
Utilización del R134a:
Si hacemos los cálculos para el R134a nos dirá que tenemos que poner un compresor de 1332 cm3
Observación: el R22 no se utiliza más en las instalaciones nuevas pero se sigue usando en las ya existentes. Es pertinente comparar el R22 y el Rl34a, como noción, para la elección de un fluido.
El técnico frigorista debe obtener el ciclo que da la potencia frigorífica máxima por ,barrido. Es una cuestión de elección de fluido, pero también de sobrecalentamiento en la aspiración y de subenfriamiento del líquido.
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