Ejercicio 1. Sistema de Refrigeración (Ciclo ideal)

Tecnológico de Monterrey

Campus Monterrey

Laboratorio de Termofluidos

Juan Fernando Rosette Iturbe        A01127582

César Iván Borbolla Torres            A00999124

Diego Andrés Ibarra López            A00812605

Ernesto Salas Esquivel                A01056351

Alberto Castilleja Escamilla           A01195069

[pic 1]

Equipo 13

Instructor: Michel

Sistemas de refrigeración

2 de octubre de 2015

Ejercicio 1. Sistema de Refrigeración (Ciclo ideal)

Para esta práctica, primeramente se tomaron los siguientes parámetros del sistema.

Tabla 1. Datos del sistema

Para obtener la potencia consumida, se aproximó el valor de potencia real al de la potencia aparente del sistema, usando la corriente y el voltaje medido, dada la siguiente ecuación:[pic 2]

[pic 3]

Posteriormente se midieron los valores de presión del sistema en los cuatro estados del ciclo ideal, y se encontraron los parámetros usando el software EES, los cuales se registraron en la siguiente tabla:

Tabla 1. Estados del sistema de refrigeración ideal.

Es necesario reportar el valor de flujo volumétrico en métros cúbicos por segundo, de modo que en base a lo reportado en la tabla 1 y con la siguiente ecuación, se obtiene el valor buscado.[pic 14]

[pic 15]

Además, el flujo de masa se calculó asumiendo con la siguiente ecuación:[pic 16]

[pic 17]

En la ecuación anterior, se asume que el flujo másico será igual a la relación del flujo volumétrico medido en el estado tres y la densidad teórica del refrigerante 134A a la temperatura registrada en el estado tres (52.4°C), que en este caso es de 1120. [pic 18]

Tabla 2. Flujo volumétrico y másico.

Con las tablas anteriores de esta tabla, se tienen los datos suficientes para calcular los parámetros del sistema. Primeramente, la potencia teórica a la entrada del compresor se puede calcular con el flujo de masa y la diferencia de entalpia entre el punto uno y dos, según la expresión:[pic 21]

[pic 22]

A su vez, el calor removido se obtiene con la diferencia de entalpias entre el estado cuatro y uno: [pic 23]

[pic 24]

Posteriormente, sabiendo que una tonenalada de refrigeración (TR) equivale a 5.52 kW, se puede obtener la capacidad del sistema en TR:

[pic 25]

Adicionalmente, para calcular el calor extraido, se usa la siguiente expreisón que considera la diferencia de entalpia entre los estados dos y tres: [pic 26][pic 27]

[pic 28]

Por otro lado, es necesario también calular el desempeño del ciclo, mediante el coficiente de desempeño (COP), las expresiones para calular el COP real y teórico se muestran a continuación:[pic 29][pic 30]

[pic 31]

[pic 32]

Por último, el coeficiente de error entre ambos parámetros, se encuentra con la siguiente expresión:[pic 33]

[pic 34]

Mediante las expresiones anteriores y los datos recabados durante la prácitca, se calcularon los siguientes parámetros.

Tabla 3. Parámetros del ciclo de refrigeración por compresión ideal.

Tabla 4. Coeficientes de desempeño y porcentaje de error.

Ejercicio 2. Sistema de Refrigeración (Ciclo Real)

Para el análisis del ciclo real se usaron los mismos datos registrados en la tabla 1. Ahora, adicional a los valores de presión, se midieron también los valores de temperatura en los cuatros estados del sistema; del mismo modo, el resto de los datos se obtuvieron usando el software EES, los cuales se registraron en la siguiente tabla:

Tabla 5. Estados del sistema de refrigeración real.

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