Rendimiento Del Compresor; Representación En El Diagrama De De Mollier - 3B SCIENTIFIC PHYSICS 1000819 Instrucciones De Uso

p / mbar
10
3
1
4
0.1
200 300
Fig. 5 Representación
idealizado de la bomba e calor en el
diagrama de Mollier (ver parágrafo 8.2)
El proceso cíclico de la bomba de calor se
idealiza dividido en
(1→2),
Compresión
expansión estrangulada (3→4) y evaporación
(4→1):
Compresión:
El fluido de trabajo en estado de gaseoso es
aspirado por el compresor y comprimido de una
presión p a una p , sin cambio de entropía (s
1 2
s ) y se recalienta en el proceso. La temperatura
2
aumenta de T a T
1 2
compresión por unidad de masa es Δw = h
Licuefacción:
En el licuefactor o compresor el fluido de trabajo
se enfría fuertemente y se condensa. El calor
liberado (calor de recalentamiento y calor de
condensación) calienta el colector circundante a
. Este es de Δq
la temperatura T
2
unidad de masa.
Expansión estrangulada:
El fluido de trabajo condensado llega la válvula
de expansión, donde es expandido en forma
estrangulada (es decir, sin realizar trabajo
mecánico) a una presión menor. En este proceso
también se reduce la temperatura, porque se
debe realizar trabajo en contra de las fuerzas de
atracción moleculares en el fluido de trabajo
(efecto Joule-Thompson) La entalpía permanece
constante (h = h ).
4 3
Evaporación:
En el evaporador el fluido de trabajo se evapora
totalmente absorbiendo calor. Esto conduce a un
enfriamiento del recipiente o depósito circundante
a la temperatura T . El calor absorbido por unidad
1
de masa es de Δq
= h
1
El fluido de trabajo es aspirado por el compresor
para realizar una nueva compresión.
S / kJ /kg K
T
2
1
400 500
H / kJ /kg
del proceso cíclico
los cuatro pasos:
(2→3),
Licuefacción
. El trabajo mecánico de
– h
2
– h
= h
2 2
– h
.
1 4
8. Ejemplos experimentales

8.1 Rendimiento del compresor

El rendimiento η
la relación de la cantidad de calor ΔQ
le entrega al recipiente o depósito de agua
caliente por unidad de tiempo Δt, con respecto a
la potencia P de accionamiento del compresor.
Éste disminuye al aumentar la diferencia de
temperatura entre el condensador o licuefactor y
el evaporador.

Q

2
η
co
 
P t
c = Capacidad calorífica específica del agua y
600
m = Masa del agua.
Para la determinación del rendimiento:

Se conecta la bomba de calor a la red
eléctrica.

Se llenan los depósitos de agua, cada uno
con 2000 ml de agua y se colocan en las
chapas soporte.

Se conecta el compresor y se deja funcionar
unos 10 min así que llegue a su temperatura
de trabajo.

Se renueva el agua y se colocan los
=
1 sensores de temperatura en los depósitos
de agua.

Durante todo el experimento se agita
.
1
siempre bien el agua en los depósitos.

Se miden
iniciales en los depósitos de agua.

Para la medición del tiempo se pulsa la tecla
RESET en el aparato de medida de la energía
y al soltarla se conecta el compresor.
por
3

En intervalos de tiempo fijo se leen y
anotan, el tiempo de trabajo, la potencia
absorbida actual y la temperatura en ambos
depósitos de agua.
Observación: Tras la desconexión automática
del compresor por medio del interruptor de pro-
tección de sobrepresión se lee el tiempo y con
un reinico, se continúa con la medición del
tiempo.
8.2 Representación en el diagrama de de
Mollier
El proceso
determinar en el diagrama de Mollier midiendo
las presiones p(3) y p(4) antes y después de la
válvula de expansión y la temperatura T(1)
antes del compresor:
T(1) y p(4) determinan el punto 1 en el diagrama
de Mollier (ver fig 5). El punto de corte de la
isentrópica con la horizontal p(3) = const.
determina el punto 2. El punto de corte de la
5
del compresor se obtiene de
co
  
c m T

2
 
P t
y anotan las temperaturas
cíclico idealizado
, que se
2
se puede