Cuestionario UT3

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UNIDAD 3: MÁQUINA FRIGORÍFICA

ACTIVIDADES CUESTION 1: Sobre el diagrama de Mollier del refrigerante R-134a, traza las siguientes líneas: Una isobara de 3 bar Una isoentálpica de 400 KJ/Kg Una isoterma de 40 ºC Una isocora de 0,12 m3/Kg

CUESTION 2: Sobre el diagrama de Mollier del refrigerante R-134a, sitúa los siguientes puntos: 3 bar y – 10 ºC 3 bar y + 10 ºC 9 bar y 70 ºC 9 bar y 20 ºC 2,5 bar y 0,1 m3/Kg

CUESTION 3: Dibuja una máquina frigorífica elemental y señala sobre ella el punto más caliente y el más frío.

CUESTION 4: Utilizando el ciclo frigorífico sobre el diagrama p-h (por ejemplo, del R-134a), demuestra que al aumentar la relación de compresión aumenta el coste del frío producido. Para ello, vamos a suponer que tiene la misma temperatura de evaporación, que no existe subenfriamiento y que el recalentamiento se mantiene constante.

CUESTION 5: ¿Por que es necesario aislar la tubería de aspiración?

CUESTION 6: Sobre el diagrama de Mollier del R134A, explicar las ventajas del subenfriamiento, comparando un ciclo que lo tenga con otro que no lo tenga ¿Hay alguna limitación para aumentar el subenfriamiento?

CUESTION 7: ¿Qué efectos produce el subenfriamiento en una máquina frigorífica?

CUESTION 8: Indicar una razón por la qué: a) Un recalentamiento excesivo es malo b) La relación de compresión debe ser baja

CUESTION 9: Indica alguna razón por la que aparecen burbujas de gas en la línea de líquido. AURELIO CADENAS

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CUESTION 10: La figura 1 muestra una maquina frigorífica con R-410A que controla la temperatura de una cámara frigorífica de la cual vemos una parte en la figura 3. En dicha instalación se han efectuado una serie de medidas las cuales se muestran en ambas figuras 1 y 3 indicándose el punto donde se han obtenido. Además en la figura 2 se muestra con detalle dos instrumentos de dicha maquina. Se pide, ayudándote del diagrama PH del refrigerante R-22 que encontraras al final: a) b) c) d) e) f) g)

Calcular la cantidad de calor que está absorbiendo el evaporador en kJ/kg. Calcular la cantidad de calor que está desprendiendo el condensador en kJ/kg. Calcular la cantidad de calor que el compresor le entrega al refrigerante en kJ/kg. Calcula el COP frigorífico (EER) con el que está trabajando la maquina Calcula el recalentamiento total con el que esta funcionando la máquina Calcula el subenfriamiento con el que esta funcionando la máquina Señala sobre la figura 1 y figura 3, la tubería de líquido (T-L), la tubería de aspiración (T-A) y la tubería de descarga (T-D). h) Dibuja el ciclo frigorífico sobre el diagrama PH del R-22

Figura 1: Maquina frigorífica

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UNIDAD 3: MÁQUINA FRIGORÍFICA

Fig. 2: Detalle de dos instrumentos de medida de la máquina frigorífica AURELIO CADENAS

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Figura 3: Interior de la cámara frigorífica

Figura 4: Diagrama ph del R-22 AURELIO CADENAS

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UNIDAD 3: MÁQUINA FRIGORÍFICA

CUESTION 11: En una maquina frigorífica con refrigerante R-134a, se han realizado las medidas con un manómetro y con un termómetro y se han escrito en la tabla adjunta indicando el punto donde se han realizado en el esquema de la figura, se pide:

Punto

1

2

3

4

5

6

7

P (barg)

0,1

8,4

7,9

7,9

7.9

0,3

0,3

T (ºC)

-5

66

56

35

25

-20

-15

a) Halla la producción frigorífica del evaporador y el trabajo del compresor en kJ/kg y el EER con el que está trabajando la maquina frigorífica b) Con que recalentamiento está trabajando el evaporador y cual es el recalentamiento total con el que está trabajando la maquina c) Con que subenfriamiento está trabajando el condensador y cual es el subenfriamiento de la línea de líquido. d) ¿Cual es la relación de compresión y el rendimiento volumétrico con el que trabaja el compresor? e) ¿Cual es el caudal volumétrico que debe tener el compresor si la potencia frigorífica es de 5 kW? CUESTION 12: En algunas aplicaciones el sistema de compresión simple no es adecuado y se debe emplear un sistema de compresión múltiple. Cita dos circunstancias que obliguen al empleo de un sistemas de compresión múltiple?

CUESTION 13: Cita 4 consecuencias que podrían producirse cuando en vez de emplear un sistema de compresión múltiple, se empleara uno de compresión simple.

CUESTION 14: Cuando se emplea un sistema de compresión doble la solución mas sencilla es colocar dos compresores en serie o bien utilizar un compresor que funcione con dos etapas de compresión (unos cilindros operan en baja presión y otros en la etapa de alta presión). Sin embargo a pesar de que la maquina trabaja con una relación de compresión mas reducida, presenta como inconveniente que la temperatura de descarga sigue siendo alta. ¿Cómo se puede reducir la temperatura de descarga? Cita dos formas

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CUESTION 15: En la figura siguiente se muestra el esquema de una maquina frigorífica de compresión múltiple. Se pide: a) Explica el funcionamiento de la misma comenzando por el punto 11. b) Dibuja el ciclo frigorífico de la misma indicando los puntos que aparecen en la misma.

CUESTION 16: En la figura siguiente se muestra el esquema de una maquina frigorífica junto a su ciclo frigorífico. Se pide: a) ¿De que tipo de máquina frigorífica se trata? b) Indica sobre el ciclo frigorífico los 7 puntos representado en el esquema de la máquina.

CUESTION 17: ¿Que nombre simbólico recibe el refrigerante C2H2F4 (Tetrafluoroetano)? CUESTION 18: ¿En qué se diferencian las mezclas azeotrópicas de las zeotrópicas?

CUESTION 19: ¿En qué se diferencia el refrigerante R407A del R407C?

CUESTION 20: ¿Que es el deslizamiento en un refrigerante y a que se debe? AURELIO CADENAS

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UNIDAD 3: MÁQUINA FRIGORÍFICA

CUESTION 21: Entre las propiedades termodinámicas de los refrigerantes, se pide: a) ¿Que es el punto de ebullición de un refrigerante y como tiene que ser el valor, justificándolo? b) ¿Que es la temperatura critica de un refrigerante y como tiene que ser su valor, justificándolo? c) ¿Que es el volumen específico de un refrigerante en fase vapor y como interesa que sea su valor, justificándolo? d) ¿Que es la entalpía de evaporación o también llamado calor latente de evaporación y como interesa que sea su valor, justificándolo?

CUESTION 22: La instalación de la siguiente imagen se trata de una planta enfriadora de agua que utiliza una máquina frigorífica de absorción. Se pide: a) Indica cual es el principal interés desde el punto de vista energético de dicha instalación. b) Escribe el nombre de cada uno de los elementos (D1, D2, V1, V2, T1, B1, B2 y B3) e indica cual es su función.

CUESTION 23: ¿Que es el Potencial de calentamiento global (PCG o GWP) y como tiene que ser su valor?

CUESTION 24: ¿Que es el Potencial de reducción de la capa de ozono (PRO o ODP) y como tiene que ser su valor?

CUESTION 25: Cita cuatro funciones de los aceites lubricantes empleados en refrigeración.

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EQUIPOS E INSTALACIONES TÉRMICAS Autor: AURELIO CADENAS SUAREZ