Ciclo de Carnot. El funcionamiento de estas máquinas se basa en el ciclo de Carnot.

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El Refrigerante Seguramente habremos escuchado la palabra refrigerante, y lo habremos relacionado con el aire acondicionado de un coche, una nevera, etc.

. Para comprenderlo, el refrigerante es un fluido que tiene la facilidad de absorber calor a una baja presión y baja temperatura, y cederlo a alta presión y alta temperatura.

1 El Refrigerante Seguramente habremos escuchado la palabra refrigerante, y lo habremos relacionado con el aire acondicionado de un coche, una nevera, etc. Pero la pregunta es: cómo se puede producir frío con un refrigerante?. Para comprenderlo, el refrigerante es un fluido que tiene la facilidad de absorber calor a una baja presión y baja temperatura, y cederlo a alta presión y alta temperatura. Para ello, necesitamos que ese fluido tenga unas características especiales. Una de ellas (entre otras muchas), es que disponga de una temperatura de ebullición (cambio de líquido a gas) muy baja. A continuación, y para hacerse una idea, se indican temperaturas de ebullición (a presión atmosférica) de diferentes elementos: Debemos imaginarnos, que ese fluido se encierra en un circuito de tubería (cobre), y se pone en contacto con el ambiente que se quiere enfriar; el refrigerante comenzará a absorber el calor y se evaporará fácilmente (baja temperatura de ebullición), con lo cual, lo que esté en contacto con esa parte del circuito estará fría. Por lo tanto, el refrigerante está absorbiendo calor a baja temperatura y baja presión, cambiando de estado de líquido a gas. Esta parte del circuito se denomina EVAPORADOR.

2 Es necesario ceder el calor absorbido por el refrigerante. Para ello, del evaporador sale el gas a baja presión. Se necesita que la presión y temperatura del gas sean altas para el cambio de estado a líquido, empleándose el COMPRESOR. Una vez que se consigue elevar la presión y temperatura, el refrigerante debe transformarse en líquido, es decir, condensar. Este cambio de estado, se realiza en el CONDENSADOR, cediendo el calor absorbido al ambiente. Para poder reiniciar el ciclo, es necesario que el refrigerante en estado líquido a alta presión, la disminuya. Para ello, previo al EVAPORADOR, se intercala una VÁLVULA DE EXPANSIÓN. Ciclo de Carnot. El funcionamiento de estas máquinas se basa en el ciclo de Carnot. El ciclo de Carnot se produce cuando un equipo que trabaja absorbiendo una cantidad de calor Q 1 de la fuente de alta temperatura, cede un calor Q 2 a la de baja temperatura produciendo un trabajo sobre el exterior. El rendimiento viene definido por En el caso de las máquinas que funcionan en modo refrigeración realizan el ciclo inverso de Carnot (es decir, el ciclo de carnot pero en sentido antihorario). Para explicr el ciclo partimos del punto C. En este punto el gas está en estado gaseoso. Al pasar por el compresor aumenta de presión pasando a estádo líquido y se produce un aumento de temperatura debido al trabajo del compresor. El la unidad exterior y por medio del condensador (rejilla con el ventilador) el gas se condensa. Al condensarse cede calor al exterior.(llegamos al punto A con una presión elevada en estado líquido). A continuación se pasa el líquido por un válvula de expansión que reducirá la presión del mismo. (punto D). Cómo se ha dicho antes, el líquido refrigerante tiene un punto de ebullición muy bajo, por lo en la unidad interior se evaporará absorbiendo calor. (Volvemos al punto C)

3 COMPRESOR VÁLVULA EXPANSIÓN Ciclo Carnot (Frio) Ciclo de Carnot (Calor)

Bomba de calor. Entendemos por bomba de calor al dispositivo reversible que es capaz de funcionar según un cicclo de Carnot en los dos sentidos: horario y antihorario.

4 Bomba de calor. Entendemos por bomba de calor al dispositivo reversible que es capaz de funcionar según un cicclo de Carnot en los dos sentidos: horario y antihorario. El componente fundamental para que la máquina sea reversible es la válvula de 4 vías. Esta válvula permitirá que invertir el sentido del flujo del gas. La válvula de 4 vías es pilotada por una electroválvula (ev. Piloto) que es accionada mediante un electroimán.

5 Válvula de 4 vías.

Válvula de expansión Funcionamiento: https://www.youtube.com/watch?

6 Válvula de expansión Funcionamiento: BOMBA DE CALOR GEOTERMIA El principio de funcionamiento es el mismo con la salvedad de que el calor no es extrae o expulsa al exterior (al aire), sino que se hace el intercambio con el calor del subsuelo.

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