Diagrama del ciclo de refrigeración explicado

Los procesos termodinámicos en el ciclo de refrigeración son complejos. El cálculo mediante fórmulas y tablas requiere un esfuerzo considerable debido a los tres estados diferentes del refrigerante: líquido, en ebullición y gaseoso. Por lo tanto, por razones de simplificación de cationes, se introdujo el diagrama log ph.

Concepto de ciclo de refrigeración

En general, un diagrama log ph muestra el estado agregado de una sustancia, dependiendo de la presión y el calor. Para refrigeración, el diagrama se reduce a las regiones relevantes de líquido y gaseoso así como sus forma mixta.

El diagrama log ph muestra las variables de estado termodinámico en la fase respectiva.

El eje vertical muestra la presión logarítmica y el eje horizontal muestra la centalpía específica con escala lineal. En consecuencia, las isobaras son horizontales y los isoentalpos son verticales. La escala logarítmica permite representar procesos con grandes diferencias de presión.

La curva de vapor saturado y la curva del punto de ebullición se encuentran en el punto crítico. k.

• presión pag
• entalpía específica h
• temperatura T
• volumen específico v
• entropía específica s
• contenido de gas X


Diagrama de registro de ph

La característica distintiva del ciclo de refrigeración es que funciona en el sentido contrario a las agujas del reloj, es decir, en sentido opuesto al ciclo de julios o de vapor. Un cambio de estado ocurre cuando el refrigerante fluye a través de uno de los cuatro componentes principales de la planta de refrigeración. El ciclo frigorífico actual consta de los siguientes cambios de estado:

Ciclo de refrigeración en el diagrama log ph.
  • Verde = compresor
  • Rojo = condensador
  • Amarillo = válvula de expansión
  • Azul = evaporador
  • 1 – 2 compresión politrópica a la presión de condensación (para comparación, compresión isentrópica de 1 a 2')
  • 2 – 2'' enfriamiento isobárico, decalentamiento del vapor sobrecalentado
  • 2'' – 3' condensación isobárica
  • 3' – 3 enfriamiento isobárico, sobreenfriamiento del líquido
  • 3 – 4 expansión isentálpica a la presión de evaporación
  • 4-1' evaporación isobárica
  • 1' – 1 calentamiento isobárico, sobrecalentamiento del vapor

Cantidades específicas de energía

Él cantidades específicas de energía Los puntos que pueden absorberse y liberarse para alcanzar el estado están marcados como líneas en el diagrama log ph. La entalpía específica. h se puede leer para cada punto de estado separado directamente desde el diagrama log ph.

Si se conoce el caudal másico del refrigerante, el valor asociado salida térmica se puede calcular mediante la entalpía específica en el punto de estado respectivo.

cantidades específicas de energía
  • la línea h1 – h4 = q0 Corresponde al enfriamiento y da como resultado la capacidad de refrigeración multiplicando por el caudal másico.
  • la línea h2 – h1 = pagv Corresponde al trabajo técnico del compresor, que en realidad se transfiere al refrigerante.
  • la línea h2 – h3 = qC Corresponde al calor emitido y da como resultado la capacidad del condensador multiplicando por el caudal másico. Es el calor residual de una planta de refrigeración.

Limitar isobaras

  • pag1 presión de evaporación
  • pag2 presión de condensación

Proceso de compresión

proceso de compresión
  • identificar el punto de intersección de las isobaras p1 con la temperatura en la entrada del compresor T1 le da al estado el punto 1.
  • identificar el punto de intersección de las isobaras p2 con la temperatura en la entrada del condensador T2 le da al estado el punto 2.
  • la conexión entre los dos puntos de estado 1 y 2 describe el proceso de compresión

Expansión isentálpica

expansión isentálpica

identificar el punto de intersección de las isobaras p2 con la temperatura T3 a la salida del condensador da el estado punto 3.

La expansión es un proceso isentálpico. Por lo tanto, el punto de intersección previamente marcado se puede conectar con las isobaras p1 por una línea vertical. Esto da como resultado el último punto de estado 4 con la temperatura de evaporación T4


Revelar los valores de entalpía específicos.

Al calcular los estados operativos de una instalación frigorífica es necesario determinar las entalpías específicas de cada cambio de estado. El procedimiento es el siguiente:

valores de entalpía específicos

La entalpía específica se puede leer mediante una conexión vertical de los puntos de estado y el eje x.

  • h1 Especificaciones. entalpía después del evaporador
  • h2 Especificaciones. entalpía después del compresor
  • h3 Especificaciones. entalpía después del condensador
  • h4 Especificaciones. entalpía después de la válvula de expansión

La capacidad de refrigeración específica. q0 y la capacidad de condensación específica qC se puede leer directamente desde el diagrama log ph.

capacidad de refrigeración específica q0 =h1 –h4

capacidad de condensación específica qC =h2 –h3