Termodinamica

Para una nevera real, revise qué tipo de nevera es (convencional o no frots) y determine el ciclo termodinámico que se está dando en su interior. Calcule la eficiencia del ciclo termodinámico, con base a las temperaturas. Determine el consumo de energía y potencia de una nevera real.

Se utiliza un ciclo de refrigeración por compresión de vapor pero para tener claro este ciclo se debe conocer el ciclo de Carnot inverso. El ciclo de Carnot es totalmente reversible, permitiendo que los cuatro procesos que comprenden el ciclo puedan invertirse. El resultado es un ciclo que opera en dirección contraria a las manecillas del reloj, que se llama ciclo invertido de Carnot. Un refrigerador o bomba de calor que opera en este. Esquema de sistema de refrigeración.

Considere un ciclo de Carnot invertido ejecutado dentro de la campana de saturación de un refrigerante

1-2 Se transfiere (absorción) calor reversiblemente desde la región fría TL, de forma isoterma donde el refrigerante experimenta cambios de fase.

2-3 Se comprime el refrigerante isoentrópicamente, hasta que alcanza la temperatura máxima TH.

3-4 Se transfiere calor reversiblemente a la región caliente a TH, de forma isoterma, donde el refrigerante experimenta cambios de fase (vapor a líquido).

En el proceso de compresión de vapor se realizan modificaciones al ciclo de Carnot basados en las siguientes consideraciones:

• En el proceso de compresión, el fluido de trabajo solo debe estar en la fase de vapor.

• Para expansionar el refrigerante es recomendable utilizar un dispositivo más económico y con cero mantenimientos (válvula de estrangulamiento o tubo capilar).

• La temperatura de condensación no debe limitarse a la zona de saturación.

Muchos aspectos imprácticos asociados con el ciclo invertido de Carnot, se eliminan al evaporar el refrigerante completamente antes de que se comprima y al sustituir la turbina con un dispositivo de estrangulamiento, tal como una válvula de expansión o tubo capilar

Un refrigerador consume aproximadamente según EMSA 0.3 kWh , si tomamos 8 horas diarias,

consumo =0.3kW*240horas=192 kWh

Se tiene que la expresión de la eficiencia para un ciclo como este es

n=1-T_f/T_c

Teniendo en cuenta que la T1 es la temperatura ambiente y T2 una temperatura de aproximadamente 1 °C

n=1-1/14=0.92

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