El documento describe los elementos y procesos de un ciclo de refrigeración mecánico por compresión. El ciclo consta de un evaporador, compresor, condensador, válvula de expansión y tuberías. En el evaporador el refrigerante se vaporiza absorbiendo calor. En el compresor la presión y temperatura del vapor aumentan. En el condensador el vapor se enfría y condensa cediendo calor. La válvula de expansión reduce la presión del líquido antes de volver al evaporador para completar el ciclo.

1. UII.- CICLO DE REFRIGERACIÓN MECÁNICO POR
COMPRESIÓN.
II.1 ELEMENTOS QUE COMPONEN EL CICLO DE
REFRIGERACIÓN.
1.- EVAPORADOR
2.- COMPRESOR DE VAPOR
3.- CONDENSADOR
4.- CONTROL DE FLUJO (VÁLVULA DE EXPANSIÓN)
5.- AGENTE REFRIGERANTE
6.- TUBERÍA DE SUCCIÓN
7.- TUBERÍA DE DESCARGA
8.- TANQUE RECEPTOR

3. 1).-UN EVAPORADOR CUYA FUNCIÓN ES PROPORCIONAR UNA-
SUPERFICIE PARA TRANSFERENCIA DE CALOR A TRAVÉS DEL CUAL
PUEDE PASAR CALOR DEL ESPACIO ó PRODUCTO REFRI GERADO
HACIA EL REFRIGERANTE VAPORIZADO.
2).- UNA TUBERÍA DE SUCCIÓN A TRAVÉS DE LA CUAL SE TRANS-----
PORTA EL VAPOR DE BAJA PRESIÓN DESDE EL EVAPORADOR --------
HASTA LA ENTRADA DE SUCCIÓN DEL COMPRESOR DE VAPOR.
3).- UN COMPRESOR DE VAPOR CUYA FUNCIÓN ES SUCCIONAR EL
VAPOR DEL EVAPORADOR, ELEVAR LA TEMPERATURA Y PRE---------
SIÓN DEL VAPOR HASTA UN PUNTO TAL QUE EL VAPOR PUEDA SER
CONDENSADO.
4).- UNA TUBERÍA DE DESCARGA LA CUAL ENTREGA EL VAPOR A ALTA
PRESIÓN Y ALTA TEMPERATURA DESDE LA DESCARGA DEL
COMPRESOR HASTA EL CONDENSADOR.

4. 5).- UN CONDENSADOR CUYO PROPÓSITO ES PROPORCIONAR UNA
SUPERFICIE DE TRANSFERENCIA DE CALOR A TRAVÉS DE LA QUE
PASARÁ CALOR DEL VAPOR REFRIGERANTE HACIA EL MEDIO -----
CONDENSANTE (AIRE ó AGUA).
6).- UN TANQUE RECEPTOR EL CUAL PROPORCIONA ALMACENA---MIENTO
AL LÍQUIDO CONDENSADO DE TAL MODO QUE EL SUMI –NISTRO
CONSTANTE DE LÍQUIDO ESTÉ DISPONIBLE A LAS NECE - SIDADES DEL
EVAPORADOR.
7).- UNA TUBERÍA DEL LÍQUIDO, LA CUAL CONDUCE EL REFRIGE- RANTE
LÍQUIDO DESDE EL DEPÓSITO HASTA EL CONTROL DEL ---
FLUJO (VÁLVULA DE EXPANSIÓN).
8).- UN CONTROL DE FLUJO REFRIGERANTE, CUYA FUNCIÓN ES –
MEDIR LA CANTIDAD APROPIADA DE REFRIGERANTE Y REDUCIR
LA PRESIÓN DEL LÍQUIDO QUE LLEGA AL EVAPORADOR, A LA ----
TEMPERATURA DESEADA.

5. II.2 FUNCIONAMIENTO DEL CICLO DE REFRIGERACIÓN.
EN EL EVAPORADOR, EL LÍQUIDO REFRIGERANTE SE VAPORIZA A
PRESIÓN Y TEMPERATURA CONSTANTE A MEDIDA QUE EL CALOR
SUMINISTRADO COMO CALOR LATENTE DE VAPORIZACIÓN PASA DESDE
EL ESPACIO REFRIGERADO A TRAVES DE LAS PAREDES DEL
EVAPORADOR HASTA EL LÍQUIDO VAPORIZADO. EL VAPOR QUE ---
SALE DEL EVAPORADOR ESTÁ SATURADO Y TIENE LA MISMA PRE-
SIÓN Y TEMPERATURA QUE LA DEL LÍQUIDO VAPORIZANTE.
DESPUÉS FLUYE EL VAPOR REFRIGTE. DESDE EL EVAPORADOR ----
POR LA TUBERÍA DE SUCCIÓN HASTA EL COMPRESOR DE MODO ---
QUE LA PRESIÓN Y TEMP. DEL VAPOR QUE LLEGA AL COMPRESOR ES LA
MISMA QUE CUANDO SALE DEL EVAPORADOR.
EN EL COMPRESOR LA TEMPERATURA Y LA PRESIÓN DEL VAPOR –
SON INCREMENTADOS DEBIDA A LA ACCIÓN DEL CILINDRO EN LA
COMPRESIÓN DEL GAS REFRGTE. OBTENIENDOSE VAPOR A ALTA –
PRESIÓN Y ALTA TEMPERATURA, Y ES DESCARGADO POR EL COM-
PRESOR A TRAVÉS DE LA TUBERÍA DE DESCARGA HASTA EL CON-
DENSADOR DONDE CEDE SU CALOR AL MEDIO CONDENSANTE (AI
RE ó AGUA). EL CUAL ESTÁ A UNA TEMPERATURA MENOR QUE LA ------

6. TEMPERATURA DE SATURACIÓN DEL VAPOR REFRGTE. LA PERDÍ-
DA CONTÍNUA DE CALOR DEL VAPOR REFGTE. EN EL CONDENSA-
DOR HARÁ QUE EL VAPOR SE CONDENSE Y REGRESE AL ESTADO
LÍQUIDO. EL CALOR CEDIDO POR EL REFGTE. EN EL CONDENSA---
DOR ES ABSORBIDO POR EL MEDIO CONDENSANTE. EL LÍQUIDO –
CONDENSADO RESULTANTE CUYA TEMP. Y PRESIÓN SON LAS -----
MISMAS A LAS DEL VAPOR CONDENSANTE, SALE DEL CONDENSA
DOR HACIA EL DEPÓSITO DE ALMACENAMIENTO DEL LÍQUIDO.
DEL DEPÓSITO RECEPTOR EL LÍQUIDO REFRGTE. A ALTA TEMP. Y
ALTA PRESIÓN FLUYE A TRAVÉS DE LA TUBERÍA HACIA EL CON-
TROL DEL FLUJO DE REFGTE. A MEDIDA QUE EL LÍQUIDO PASA A-
TRAVÉS DEL CONTROL DE FLUJO DEL REFGTE. SU PRESIÓN SE VA
REDUCIENDO HASTA LA PRESIÓN DEL EVAPORADOR, DE TAL MO
DO QUE LA TEMP. DE SATURACIÓN TAMBIÉN SE REDUCE.
COMPLETANDOSE ASÍ EL CICLO. ESTANDO EL REFRIGERANTE LISTO PARA
SU RECIRCULACIÓN EN EL EVAPORADOR.
OBSERVESE QUE EL REFRIGERANTE ES UN AGENTE DE TRANSFE--
RENCIA DE CALOR, EL CUAL TRANSPORTA EL CALOR DEL ESPA---
CIO REFRIGERADO HACIA EL EXTERIOR, ABSORBIENDO CALOR --- EN EL
EVAPORADOR, LO TRANSPORTA Y LO CEDE AL MEDIO CON
DENSANTE A TRAVÉS DEL CONDENSADOR.

7. DIAGRAMA PRESIÓN-ENTALPÍA (Ph).- LA CONDICIÓN DEL REFRI-
RANTE EN CUALQUIER ESTADO TERMODINÁMICO PUEDE QUEDAR
REPRESENTADO POR UN PUNTO EN EL DIAGRAMA P-h. SÍ SE CONOCEN
DOS PROPIEDADES CUALESQUIERA DEL ESTADO DEL REFRIGERANTE. TAL
COMO SE MUESTRA EN EL ESQUEMA DEL DIAGRAMA P-h, LA GRÁFICA ES
DIVIDIDA EN TRES ÁREAS SEPARADAS UNA DE OTRA POR LAS LÍNEAS DE
LÍQUIDO SATURADO YVAPOR SATURADO, EL ÁREA SOBRE LA GRÁFICA QUE
ESTÁ EN - LA PARTE IZQUIERDA DE LA LÍNEA DE LÍQUIDO SATURADO SE LE
LLAMA REGIÓN SUBENFRIADA, Y PARA CUALQUIER PUNTO EL
REFRIGERANTE ESTÁ EN LA FASE LÍQUIDA Y SU TEMP. ES MENOR A LA
TEMP. DE SATURACIÓN A SU PRESIÓN CORRESPONDIENTE. EL AREA QUE
ESTÁ A LA DERECHA DE LA LÍNEA DE VAPOR SATURADO ES LA REGIÓN DE
SOBRECALENTAMIENTO Y EL REFRIGTE. ESTÁ EN LA FORMA DE VAPOR
SOBRECALENTADO.
LA SECCIÓN DEL DIAGRAMA COMPRENDIDA ENTRE LAS LÍNEAS DE LÍQUIDO
SATURADO Y VAPOR SATURADO, ES LA REGIÓN DE MEZCLAS Y
REPRESENTA EL CAMBIO DE FASE DEL REFRIGTE. EN LA FORMA DE
MEZCLA LÍQUIDO-VAPOR.SOBRE EL DIAGRAMA, EL CAMBIO DE FASE DE
LÍQUIDO A VAPOR OCURRE EN FORMA PROGRESIVA DE IZQUIERDA A
DERECHA, MIENTRAS QUE EL CAMBIO DE FASE DE VAPOR A LÍQUIDO OCU-
RRE DE DERECHA A IZQUIERDA.

8. LAS LÍNEAS DE TÍTULO CTE. SE EXTIENDEN DESDE LA PARTE SUPERIOR
HASTA LA PARTE BAJA DEL DIAGRAMA Y SON CASI PARALELAS A LAS
LÍNEAS DE LÍQUIDO Y VAPOR SATURADOS, INDICÁNDOSE LOS PORCENTA-
JES DE VAPOR EN LA MEZCLA EN INCREMENTOS DE 10% . POR EJEM. UN
PUNTO SOBRE LA LÍNEA DE TÍTULO CTE. MÁS PRÓXIMO A LA LÍNEA DE
LÍQUIDO SATURADO, EL TÍTULO DE LA MEZCLA LÍQUIDO VAPOR ES 10%, LO
CUAL INDICA QUE 10% DE LA MEZCLA ES VAPOR Y EL TÍTULO EN LA
MEZCLA EN EL PUNTO PRÓXIMO A LA LÍNEA DE VAPOR SATURADO LA
CANTIDAD DE VAPOR ES DE 90%. LAS LÍNEAS HORIZONTALES QUE CRUZAN
EL DIAGRAMA SON LÍ- NEAS DE PRESIÓN CONSTANTE Y LAS LÍNEAS
VERTICALES SON LÍNEAS DE ENTALPÍA CONSTANTE. LAS LÍNEAS DE
TEMPERATURA CTE. EN LA REGIÓN SUBENFRIADA DEL DIAGRAMA, CASI
SON VERTICALES Y PARALELAS A LAS LÍNEAS DE ENTALPÍA CTE. EN LA
REGIÓN DEL CENTRO LAS LÍNEAS DE TEMPERATURA CTE. SON PARALELAS
Y COINCIDEN CON LAS LÍNEAS DE PRESIÓN CTE. Y EN LA REGIÓN DE
VAPOR SOBRECALENTADO LAS LÍNEAS DE TEMP. BAJAN HASTA LA PARTE
.INFERIOR DEL DIAGRAMA DESDE LA LÍNEA DE VAPOR SATURADO. LAS
LÍNEAS RECTAS QUE SE EXTIENDEN DIAGONALMENTE Y CRUZAN CASI
VERTICALES LA REGIÓN DE VAPOR SOBRECALEN-
TADO, SON LÍNEAS DE ENTROPÍA CONSTANTE. LAS CURVAS QUE
CRUZAN LA REGIÓN DE VAPOR SOBRECALENTADO, CASI HORIZONTALES,
SON LÍNEAS DE VOLUMEN CTE.

9. II.3 PROCESOS DEL CICLO DE REFRIFERACIÓN SATURADO SIMPLE.
UN CICLO DE REFRIGERACIÓN SATURADO SIMPLE ES UN CICLO
TEÓRICO EN EL QUE EL VAPOR REFRIGERANTE QUE SALE DEL
EVAPORADOR Y ENTRA AL COMPRESOR ES VAPOR SATURADO A LA
TEMP. Y PRESIÓN VAPORIZANTE Y EL LÍQUIDO REFRIGERANTE QUE
SALE DEL CONDENSA--- DOR Y LLEGA AL CONTROL DE REFRIGTE. ES
UN LÍQUIDO SATURADO A LA TEMP. Y PRESIÓN DE CONDENSACIÓN. EN
TAL CICLO LOS PROCESOS FUNDAMENTALES SON:
1.- EXPANSIÓN ADIABÁTICA.
2.- VAPORIZACIÓN ISOTÉRMICA-ISOBÁRICA.
3.- COMPRESIÓN ISOENTRÓPICA.
4.- CONDENSACIÓN ISOTÉRMICA-ISOBÁRICA
PROCESO DE EXPANSIÓN.-ESTE PROCESO SUCEDE EN EL CONTROL
DE REFRIGERANTE, CUANDO LA PRESIÓN DEL LÍQUIDO ES REDUCIDA
DESDE LA PRESIÓN CONDENSANTE HASTA LA PRESIÓN EVAPORANTE A
MEDIDA QUE EL LÍQUIDO PASA POR LA VÁLVULA DE CONTROL A
TRAVÉS DEL ORIFICIO DE LA VÁLVULA. ESTE PROCESO ES UN
ESTRANGULAMIENTO TIPO EXPANSIÓN ADIABÁTICA, EN EL CUAL LA
ENTALPÍA DEL REFRIGTE. NO CAMBIA DURANTE EL PROCESO, Y SE
SUPONE QUE ESTO OCURRE SIN GANANCIA NI PÉRDIDA DE CALOR Y
SIN LA REALIZACIÓN DE UN TRABAJO.

10. PROCESO DE VAPORIZACIÓN.- ESTE PROCESO ES LA VAPORIZACIÓN DEL
REFRIGTE. EN EL EVAPORADOR, EN DONDE ABSORBE CALOR DEL
ESPACIO -REFRIGERADO, INCREMENTÁNDOSE ASÍ SU ENTALPÍA, DEBIDO
A QUE LA --VAPORIZACIÓN SE EFECTÚA A TEMP. Y PRESIÓN CONSTANTES,
EL PROCESO ES TANTO ISOTÉRMICO COMO ISOBÁRICO.
PROCESO DE COMPRESIÓN.- EL PROCESO SE EFECTÚA EN EL
COMPRESOR A MEDIDA QUE SE INCREMENTA LA PRESIÓN DEL VAPOR
DESDE LA PRESIÓN VAPORIZANTE HASTA LA COMPRESIÓN CONDENSAN-
TE. ESTE PROCESO ES ISOENTRÓPICO, EN EL CUAL SE EFECTÚA UN
TRABAJO SOBRE EL VAPOR REFRIGERANTE INCREMENTÁNDOSE LA
ENTALPÍA DEL VAPOR EN UNA CANTIDAD IGUAL AL TRABAJO MECÁNICO
EFECTUADO SOBRE EL VAPOR, A LA ENERGÍA EQUIVALENTE AL TRABAJO
SE LLAMA CALOR DE COMPRESIÓN.
PROCESO DE CONDENSACIÓN.- EL PROCESO TOMA LUGAR EN EL
CONDEN- SADOR, ESTO REPRESENTA EL ENFRIAMIENTO DEL VAPOR
DESDE LA TEMP.DE LA DESCARGA HASTA LA TEMP. DE CONDENSACIÓN A
MEDIDA QUE EL VAPOR REFGTE. LE CEDE SU CALOR AL MEDIO
CONDENSANTE, DISMINUYENDO ASÍ EL VALOR DE SU ENTALPÍA. EL
CALOR TOTAL CEDIDO POR EL REFRIGERANTE EN EL CONDENSADOR ES
LA DIFERENCIA ENTRE LA ENTALPÍA DEL VAPOR SOBRECALENTADO Y LA
ENTALPÍA DEL LÍQUIDO SATURADO.

11. DIAGRAMA p-h