Listas de Verificación para el Diseño de Instalaciones Térmicas

Factores Materiales

• Variación de las propiedades termofísicas, de transporte y mecánicas con la temperatura
• Variación de las propiedades físicas con la edad
• Compatibilidad de materiales
• Límites de temperatura de todos los materiales
• Certeza de propiedades termofísicas y otras propiedades

Determinación de la Temperatura en un Cilindro

La temperatura dentro del cilindro cambiará con x, r y el tiempo t, ya que se tiene transferencia de calor desde las superficies superior e inferior del cilindro así como desde su superficie lateral. Es decir, T=T(r, x, t) y, por consiguiente, éste es un problema bidimensional de conducción de calor en régimen transitorio. Suponiendo las propiedades constantes se puede demostrar que…

Efectividad de un Intercambiador de Calor

Representa la razón de transferencia de calor real frente a la razón máxima posible de la transferencia de calor, el efectividad de un int.de calor nos permite determinar la razón de la transferencia de calor sin conocer las temperaturas de salida de los fluidos. No puede ser mayor que 1. Los factores de los que depende son de su configuración geométrica así como de la configuración del flujo, por lo tanto los diferentes tipos de intercambiadores tienen relaciones diferentes para la efectividad.

Consideraciones sobre el NTU de un Intercambiador de Calor

Si nos apoyamos en la definición de NTU=[U*As]/Cmin, vemos que el NTU es directamente proporcional al área de superficie de transferencia del intercambiador (As), por lo que si aumenta el NTU aumentara el tamaño del intercambiador. Por otro lado dado que las curvas de la relación de capacidades son curvas crecientes con forme aumenta el NTU también aumenta la efectividad y por tanto estaríamos ahorrando energía. Dicho esto la consideración es correcta.

Aplicaciones y Cualidades de los Compresores Rotativos

Los compresores rotativos son particularmente adecuados para las aplicaciones en las que se requiere un desplazamiento volumétrico elevado a presiones de operación moderadas.

La diferencia fundamental entre compresores rotativos y alternativos consiste, en lo que a las cualidades de operación se refiere:

• En el hecho de que la ausencia de desplazamientos alternativos reduce la presencia de vibraciones.
• En que el gasto másico de gas, es mucho menos pulsante. Es más silencioso.

Ciclo Frigorífico de un Sistema de Refrigeración por NH3 y H2O

Se puede observar inmediatamente de la figura 1 que este sistema es muy similar al sistema por compresión de vapor, excepto que el compresor se ha sustituido por un complicado mecanismo de absorción compuesto por un absorbedor, una bomba, un generador, un regenerador, una válvula y un rectificador. Una vez que la presión del NH3 es elevada por los componentes presentados en la figura 2 dentro del rectángulo punteado, el amoniaco se enfría y se condensa en el condensador, liberando calor hacia los alrededores; se estrangula hasta la presión del evaporador y absorbe calor del espacio refrigerado cuando fluye a través del evaporador. El vapor de amoniaco sale del evaporador y entra al absorbedor, donde se disuelve y tiene una reacción química con el agua para formar NH3 +H2O. Ésta es una reacción exotérmica; por ello el calor se libera durante este proceso. La cantidad de NH3 que puede disolverse en H2O es inversamente proporcional a la temperatura. Por consiguiente, es necesario enfriar el absorbedor para mantener su temperatura lo más baja posible y, por ende, para maximizar la cantidad de NH3 disuelto en el agua.

La solución líquida NH3 +H2O, que es rica en NH3 , se bombea luego al generador. El calor se transfiere a la solución de una fuente para evaporar una parte de la solución. El vapor que es rico en NH3 pasa por un rectificador, que separa el agua y la regresa al generador. El vapor de NH3 puro de alta presión continúa luego su trayecto por el resto del ciclo. La solución caliente NH3 +H2O, pobre en NH3 , pasa después por un regenerador, donde transfiere una parte de su calor a la solución enriquecida que sale de la bomba, y se estrangula hasta la presión del absorbedor.

Clasificación de Fluidos Refrigerantes según ASHRAE 34

La tabla de seguridad para los gases refrigerantes, se basa en la toxicidad y la inflamabilidad del gas. Los gases refrigerantes están clasificados en 2 clases, dependiendo del tiempo máximo permisible en que una persona puede estar expuesta a éstos. La intención de este standard es la de referirse, por un método simple, a los refrigerantes con números y letras, en vez de utilizar el nombre químico del gas, fórmula o marca.

La letra minúscula denota un gas isómero (R-134a) y la letra indica la simetría en pesos atomicos, el mas simetrico no tiene letra y conforme aumentan mas asimetría hay.

La letra mayúscula denota mezcla zeotropica (serie 400)(ejempli R-401A) las letras dependen de la proporción para mezclas con mismos componentes.

Serie 500 mezcla azeotropica y el numero es arbitrario (R-502, R-507) según el orden de aparcion del refrigerante.

Refrigerantes inorgánicos serie 700 (R-717, que es el amoniaco)

Respecto a los digitos numéricos

• Primer digito (de derecha a izq)=Nº atomos de fluor del compuesto
• Siguiente digito hacia la izq=Nº atomos hidrogeno +1
• Tercer digito hacia izq=Nº atomos carbono -1(no se usa cuando es =0)
• Cuarto digito hacia izq= Nº enlaces dobles

Ejemplo (R-22) 2 atomos de fluor, 2 atomos de Hidrogeno y 0 Atomos de carbono.

En fluidos frogerigenos organicos (serie 700) el primer numero es siempre 7 y después ban las cifras del peso molecular.

Amoniaco (NH3)=17 (N=14; H=1, 14+3=17)….R717

Características de un Buen Aceite para Refrigeración

FUNCIONES:

• Lubricar. Disminuir la fricción entre partes móviles.
• Refrigerar, las piezas del compresor en movimiento.
• Estanqueidad. Efectuar cierre entre zonas a distinta presión y con respecto al exterior.
• Corrosión. Prevenir la corrosión en partes susceptibles de los circuitos/equipos.
• Fluido de Potencia en la regulación de capacidad en determinados compresores (circuitos hidráulicos).
• Silenciar. Atenuación del sonido en el compresor.

CARACTERISTICAS:

• Viscosidad adecuada: fluir a bajas temperaturas, lubricar a altas temperaturas.
• Punto de congelación bajo.
• No dejar residuos de ceras o parafinas a bajas temperaturas (flocularse).
• Buena rigidez dieléctrica.
• Puntos de inflamación y combustión conocidos.
• Estable a la oxidación.
• Baja tendencia a la corrosión.
• Miscibilidad con el refrigerante: La miscibilidad del Refrigerante y el Aceite es una característica necesaria para permitir que se mezclen.

Constante Solar y sus Modificaciones

De toda la energía irradiada por el Sol, el sistema atmósfera-Tierra intercepta durante su viaje alrededor del mismo sólo una parte: el equivalente a

1,7×1014 kW, lo que representa que una superficie perpendicular a los rayos solares recibe 1367 W/m2 (valor aceptado por World Radiation Center). Esta unidad se conoce como constante solar.

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