INFORME DE LABORATORIO DE TERMOFLUÍDOS

MODULO DIDACTICO DE REFRIGERACIÓN

PRACTICA A REALIZAR.

OPERACIÓN Y ANALISIS DEL MODULO USANDO EL CAPILAR 0.064”

OPERACIÓN Y ANALISIS DEL MODULO USANDO LA VET DE ½ TON

1. CUESTIONARIO

a. ¿CUÁLES SON LAS PARTES PRINCIPALES DE UN CICLO DE

REFRIGERACIÓN POR COMPRESIÓN DE VAPOR? DESCRÍBALAS Y
HAGA UN BOSQUEJO.

o Según el modulo didactico se señalaran las partes mas principales

del sistema de refrigeración.

 EVAPORADOR

VALVULA DE EXPANSIÓN
TERMOSTATCA

CONDENSADOR

COMPRESOR
 b. ¿CUÁL ES LA FUNCIÓN DE UN TERMOSTATO EN UN SISTEMA DE
REFRIGERACIÓN?

Este regulador es del tipo denominado control termostático de temperatura, cuyo

funcionamiento consiste en arrancar y parar el compresor. Está conformado por un
bulbo termostático, un tubo capilar y un diafragma o fuelle. Este conjunto está
cargado con una pequeña cantidad de refrigerante y se halla herméticamente
cerrado. El bulbo termostático se mantiene en estrecho contacto con la pared del
evaporador, exactamente en donde finaliza la vaporización del mismo, al cual va
sujeto por medio de una grapa, y las variaciones de temperatura que sufre el
evaporador se transmiten al bulbo, transformándose en variaciones de presión del
fluido, que hacen expandir o contraer el fuelle. Estos movimientos de expansión o
contracción del fuelle son recibidos por un sistema de palancas y resortes que
mantienen en tensión al sistema; todo este conjunto forma un mecanismo que
amplía los movimientos del fuelle y los transmite a un juego de contactos,
provocando la acción de conexión y desconexión, cuando la temperatura alcanza
los valores máximo y mínimo establecidos.

APLICACIÓN DEL TERMOSTATO EN SISTEMA DE

REFRIGERACIÓN.

El control de la temperatura es el circuito que gobierna la operación del

compresor. Los refrigeradores trabajan entre 8 y 14 horas diarias durante periodos
de 5 a 10 minutos, a fin de mantener la temperatura del gabinete entre 2 y 7 °C y
el del congelador entre -15 y-34 °C.

El momento en que se enciende el compresor y el momento en que se apaga se

controla mediante un termostato.

En los refrigeradores domésticos se usan dos tipos de termostatos: los de bulbo

sensor y los bimetálicos.

Los termostatos de bulbo sensor actúan por la expansión y contracción del vapor
contenido en un fuelle o diafragma metálico. Al elevarse la temperatura del
gabinete, el gas aumenta la presión dentro del fuelle, que se expande, activando
un contacto eléctrico, el cual enciende el compresor.

Al enfriarse el gabinete, la presión del gas dentro del fuelle disminuye y se

contrae, desconectando el interruptor del compresor, que entonces deja de
trabajar, hasta que la temperatura vuelve a subir y el termostato enciende de
nuevo el motor

c. ¿QUÉ SIGNIFICAN LAS TUBERÍAS DE COLOR ROJO Y AZUL EN EL

EQUIPO Y A QUE PRESIÓN SE ENCUENTRA CADA UNA?

Las tuberias que se encuentran pintadas de un color rojo quiere decir que es la

zona de alta o zona de alta presion y la presion a la que se encuentra son de

unos aproximadamente 7-15 bar o (90-200 psi), y las tuberias que estan pintadas

de color azul nos quiere decir que esta en la zona de baja o zona baja presion y la

presion a la que se encuentra aproximadamente es de

0.5 – 2 bar o (7 – 25 psi).

d. ¿QUÉ ES UN ROTÁMETRO Y PORQUÉ SU FLUJO ES OSCILANTE AL

PRENDER EL EQUIPO?

Rotámetro: Instrumento utilizado para medir caudales, tanto de líquidos como de

gases que trabajan con un salto de presión constante. Se basan en la medición
del desplazamiento vertical de un “elemento sensible”, cuya posición de equilibrio
depende del caudal circulante que conduce simultáneamente a un cambio en el
área del orificio de pasaje del fluido, de tal modo que la diferencia de presiones
que actúan sobre el elemento móvil permanece prácticamente constante.
Se observa en el rotámetro que se hizo en la practica el flujo es oscilante por el
movimiento que hace el compresor ya que este realiza los tiempos de succión y
descarga al hacer estos movimientos el caudal que pasa por el rotámetro no es
constante.

e. ¿QUÉ TIPO DE CARGAS TÉRMICAS CONSIDERARÍA USTED EN UNA

CÁMARA FRIGORÍFICA?

Hay diferentes caras al cual se somete una camara friorifica las cuales son:

 Carga de los productos que se desean refrigerar.

 Carga por envases.

 Carga por iluminación.

 Carga solar.

 Carga según el amiente al que se encuentre el sistema.

 Carga por persona.

 Carga por temperaturas en transición.

 Carga termica.
 1. CUESTIONARIO.

a. ¿QUÉ REPRESENTA EL FACTOR DE POTENCIA EN UN EQUIPO

ELÉCTRICO?
Es un indicador cualitativo y cuantitativo del correcto aprovechamiento de la
energía eléctrica, también se puede decir que es un término utilizado para
describir la cantidad de energía eléctrica que se ha convertido en trabajo, el factor
de potencia cambia de acuerdo al consumo y tipo de carga, El factor de potencia
se define como el cociente de la relación de la potencia activa entre la potencia
aparente; esto es:

La potencia efectiva o real es la que en el proceso de transformación de la energía

eléctrica se aprovecha como trabajo: es la potencia activa P:
La potencia reactiva Q es la encargada de generar el campo magnético que
requieren para su funcionamiento los equipos inductivos como los motores y
transformadores:
La potencia aparente S es la suma geométrica de las potencias activa y reactiva,

b. ¿POR QUÉ LOS MOTORES ELÉCTRICOS COMO EL COMPRESOR

TIENEN UN CAPACITOR EN SU SISTEMA INTERNO?

Los capacitores que se encuentran en el motor eléctrico se manejan en diferentes

procesos como en aire acondicionado, refrigeración, calefacción, motores
eléctricos, etc. Los capacitores son dispositivos para almacenar electrones; son
usados para incrementar el  torque de arranque y factor de potencia de los
motores eléctricos (Mf / mfd / microfaradios). Los capacitores de arranque están
diseñados únicamente para un servicio intermitente: típicamente para no más de
20 arranques por hora (ciclo de 3 minutos), con cada periodo de arranque sin
exceder de 3 segundos. Periodos más largos de arranque o arranques más
frecuentes causarán un incremento excesivo de calor dentro del capacitor y
provocará una falla prematura.

Ya que el compresor es un servicio intermitente se usa un capacitor en su interior

del motor eléctrico.

c. ¿CUÁNTO ESTIMA USTED QUE ES LA CORRIENTE DE ARRANQUE

DEL COMPRESOR SABIENDO SU CORRIENTE NOMINAL?

Evidentemente la corriente de arranque del motor eléctrico del compresor es

mayor que la corriente nominal, porque la corriente de arranque tiene que vencer
la inercia de los elementos movibles y se estima que la corriente de arranque es
1.5 a 2 veces la nominal.

Inominal=2.5 A  Iarranque = 3.75 o 5 A

d. ¿QUÉ ES LA POTENCIA APARENTE, LA POTENCIA REACTIVA Y LA

POTENCIA ACTIVA DE UN EQUIPO ELÉCTRICO?

Potencia activa representa en realidad la “potencia útil”, o sea, la energía

que realmente se aprovecha cuando ponemos a funcionar un equipo eléctrico y
realiza un trabajo.. Por otra parte, la “potencia activa” es realmente la “potencia
contratada” en la empresa eléctrica y que nos llega a la casa, la fábrica, la
oficina o cualquier otro lugar donde se necesite a través de la red de
distribución de corriente alterna.

Potencia reactiva es la consumen los motores, transformadores y todos los

dispositivos o aparatos eléctricos que poseen algún tipo de bobina o enrollado
para crear un campo electromagnético. Esas bobinas o enrollados que forman
parte del circuito eléctrico de esos aparatos o equipos constituyen cargas para
el sistema eléctrico que consumen tanto potencia activa como potencia reactiva
y de su eficiencia de trabajo depende el factor de potencia. Mientras más bajo
sea el factor de potencia, mayor será la potencia reactiva consumida. Además,
esta potencia reactiva no produce ningún trabajo útil y perjudica la transmisión
de la energía a través de las líneas de distribución eléctrica. La unidad de
medida de la potencia reactiva es el VAR y su múltiplo es el kVAR (kilovolt-
amper-reactivo).

Potencia aparente o potencia total es la suma de la potencia activa y la

aparente. Estas dos potencias representan la potencia que se toma de la red de
distribución eléctrica, que es igual a toda la potencia que entregan los
generadores en las plantas eléctricas. Estas potencias se transmiten a través
de las líneas o cables de distribución para hacerla llegar hasta los
consumidores, es decir, hasta los hogares, fábricas, industrias, etc.
 1. CUESTIONARIO.

a. ¿CUÁL ES LA FUNCIÓN DE UN TUBO CAPILAR?

el tubo capilar es prácticamente un restrictor, pero en lugar de ser un orificio es

propiamente un tubo restrictor, pues está constituido por un simple tubo de
diámetro interno muy pequeño, de aproximadamente un milímetro, cuyo largo
puede variar entre uno y seis metros. Al igual que el restrictor, el tubo capilar es un
dispositivo de control que no posee piezas móviles y su aplicación se ha
generalizado tanto que se lo emplea muy especialmente en la fabricación de
unidades selladas, como también en unidades abiertas de tipo familiar y en
equipos comerciales de pequeña potencia.

b. ¿CUÁNTO ES EL COP DEL MÓDULO UTILIZANDO EL TUBO CAPILAR

Y QUE NOS INDICA DEL COMPORTAMIENTO DEL MÓDULO?

El cop que se obtuvo en el modulo es 1.8 esto indica que coeficiente de

performance era el esperado ya que la diferencia de temperaturas es mayor por lo
tanto el cop es mayor también, en el modulo nos indica que en la cámara
tendríamos una absorción de calor estable a medida que el cop aumenta.

qevap
COP=
wC
c. ¿QUÉ FACTORES DISMINUYEN LA EFICIENCIA DE UN COMPRESOR?
 El primer factor que disminuye la eficiencia del compresor que es un

problema muy grave es que aspira humedad o partículas liquidas que no se

haiga evaporado en el evaporador.

 Otro factor seria la demasiada carga que se introduce hacia la cámara ya

que esto va a necesitar que el compresor trabaje demasiado.

 Otro factor seria no se le haga una correcta lubricación.

d. HAGA UNA GRÁFICA TIEMPO VS TEMPERATURA DE LA CÁMARA DE

REFRIGERACIÓN
 DIAGRAMA TIEMPO VS TEMPERATURA DE CAMARA
30

20
Temperatura de camara (°C)

10
DIAGRAMA TIEMPO VS
TEMPERATURA
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400

-10

-20

-30
Tiempo (s.)

T (°C) Tiempo(s.)
25 0
22 20
19 40
16 90
13 140
10 180
7 240
4 290
1 350
-2 440
-5 550
-8 670
-11 810
-14 900
-17 1100
-20 1200
5. CUESTIONARIO.

a. ¿QUÉ APLICACIONES TIENEN LOS SISTEMAS DE REFRIGERACIÓN

EN LA ACTUALIDAD?
La refrigeración puede utilizarse para tres fines, principalmente:
 Refrigeración para CONSERVACIÓN.
 Refrigeración para CONGELACIÓN.
 Refrigeración para CLIMATIZACIÓN.
 REFRIFERACION DOMESTICA.
 REFRIGERACION COMERCIAL.
 REFRIGERACION INDUSTRIAL.
 REFRIGERACION MARINA Y TRANSPORTE.
 ACONDICIONAMIENTO DE ALIMENTOS.
 CONSERVACION DE ALIMENTOS.

b. ¿CÓMO FUNCIONA UNA VET?

P1:     la presión del bulbo que actúa en la parte superior de la membrana y en

dirección de apertura de la válvula.

P2:     la presión del evaporador, que influye en la parte inferior de la membrana y

en la dirección de cierre de la válvula.

P3:     la fuerza del resorte, que influye en la parte inferior de la membrana y la

única variable que es controlable por parte del técnico.

Cuando la válvula regula, hay un balance entre la presión del bulbo por la parte
superior de la membrana y en contra se tendrá la presión del evaporador y la del
resorte, esto con el fin de encontrar el sobrecalentamiento más adecuado de
operación.
SOBRECALENTAMIENTO
El concepto de sobrecalentamiento es el calor agregado al vapor después de la
vaporización en la válvula de expansión. Esto se puede medir en el lugar donde
está el bulbo que es la tubería de succión. La diferencia que existe entre la
temperatura del termómetro y la presión de evaporación, traducida a temperatura
que le corresponde, el resultado será el recalentamiento en el evaporador, el cual
está diseñado para operar con un rango de recalentamiento de 5° C. Para obtener
el sobrecalentamiento total basta con cambiar el termómetro hasta el final de la
tubería de succión, 30 centímetros antes del compresor, y tomar la presión de
succión a la entrada del compresor. La diferencia en temperatura será el
sobrecalentamiento total  el cual no deberá ser mayor a 15° C. Es muy importante
aclarar que estas mediciones se deberán hacer cuando ya se haya obtenido la
temperatura de cámara, si por algún motivo no se llega a la temperatura deseada
se debe revisar bien el balance térmico o probables taponamientos por suciedad
y/o humedad en el sistema de refrigeración.

El sobrecalentamiento sirve para asegurar que el refrigerante líquido será

evaporado en su totalidad en el evaporador. Pero existen situaciones donde
deberá de modificar el ajuste de sobrecalentamiento, el cual se puede hacer
cuando se tienen distancias mayores a 15mts, en esta condición se podrá
disminuir el sobrecalentamiento al girar el tornillo en contra de las manecillas del
reloj. Se recomienda no más de un giro de 360° con el fin de cuidar el compresor,
recordando que el 90% del enfriamiento de los compresores herméticos está dado
por el gas de succión. Por otro lado, si el sobrecalentamiento total es muy
reducido se tendrá que aumentar el mismo y esto se logra girando el tornillo a
favor de las manecillas del reloj. Cabe aclarar que la presencia o ausencia de
escarcha de hielo en una tubería de succión no indica o garantiza el estado físico
del refrigerante.

c. ¿CUÁNTO ES EL COP DEL MÓDULO UTILIZANDO LA VET Y QUE NOS

INDICA DEL COMPORTAMIENTO DEL MÓDULO?, HAGA UNA
COMPARACIÓN DEL COP ENTRE EL EMPLEO DE LA VET Y EL
CAPILAR 0.064”

En el modulo con la VET el COP que obtuvimos fue de 3 en comparación con la

de capilar que obtuvimos fue de 1.8, es evidente que la VET nos ofrece un
rendimiento notable que la de capilar ya la VET no fuerza al compresor que trabaje
demasiado ya que al aumentar el COP el trabajo en el compresor va
disminuyendo y también observamos en la cámara que nos garantiza una
absorción de carga estable.

d. ¿QUÉ FACTORES DISMINUYEN LA EFICIENCIA DE UN COMPRESOR?

 El primer factor que disminuye la eficiencia del compresor que es un

problema muy grave es que aspira humedad o partículas liquidas que no se

haiga evaporado en el evaporador.

 Otro factor seria la demasiada carga que se introduce hacia la cámara ya

que esto va a necesitar que el compresor trabaje demasiado.

 Otro factor seria no se le haga una correcta lubricación.

e. HAGA UNA GRÁFICA TIEMPO VS TEMPERATURA DE LA CÁMARA DE

REFRIGERACIÓN
 DIAGRAMA TIEMPO VS TEMPERATURA DE CAMARA
30

20
Temperatura de camara (°C)

10
DIAGRAMA TIEMPO VS
TEMPERATURA
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400

-10

-20

-30
Tiempo (s.)

T (°C) Tiempo(s.)
25 0
22 20
19 40
16 90
13 140
10 180
7 240
4 290
1 350
-2 440
-5 550
-8 670
-11 810
-14 900
-17 1100
-23 1200