Propriedades termodinâmicas do refrigerante R22

7/23/2019 Propriedades termodinâmicas do refrigerante R22

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Ciclos de compressão a vapor

Massa específica: Define-se massa específica de uma substância através da

razão entre a massa de uma porção compacta e homogénea dessasubstância e o volume ocupada por ela. Matematicamente:

Volume específico: Define-se volume específico como a razão entre o

volume de um corpo pela sua massa . Matematicamente:

Caudal mássico ():

Caudal volumétrico ():

Trabalho de compressão: É a variação de entalpia no processo A-B

(compressão isoentrópica)

[ ]

Taxa de rejeição de calor ou calor dissipado no condensador: É o calor

transferido do refrigerante no processo B-C (condensação isobárica)

[ ]

Efeito de refrigeração ou calor absorvido no evaporador: É a quantidade

de calor que cada de refrigerante absorve ao passar pelo evaporador,

ou seja no processo D-A (evaporação isobárica)

[ ]



Coeficiente de eficácia: É a razão entre o efeito de refrigeração e o trabalho decompressão

Potência por KW de refrigeração: É o inverso do coeficiente de eficácia

[]

Vazão mássica de refrigerante ou caudal mássico

[ ]

Vazão volumétrica ou caudal volumétrico: É o produto entre a vazão mássica e ovolume específico

Capacidade de refrigeração ou potência frigorífica:

( ) Potência do compressor: É o produto do trabalho de compressão pela vazãomássica de refrigerante

( )

Potência calorífica dissipada no condensador:

( )



Efeito frigorífico por volume específico:

ou

Processo C-D é a chamada descompressão isoentálpica

Ficha 1 – Ciclo de compressão a vapor

1) Um ciclo padrão de compressão a vapor, utilizando refrigerante 22,desenvolve 50 KW de refrigeração, operando a uma temperatura de

condensação de 35 oC e uma temperatura de evaporação de -10 oC.

Determine: a) O efeito de refrigeração em KJ/Kg. b) A vazão do refrigerante

em Kg/s. c) A potência do compressor em KW. d) O coeficiente de eficácia. e)

A vazão em volume medida na sucção do compressor. f) A potência por KW

de refrigeração. g) A temperatura de descarga no compressor.

a) O efeito de refrigeração



g) A temperatura de descarga no compressor.

Ponto T encontrado no diagrama (aprox. 56 oC)

2) Faça um diagrama esquemático de um ciclo padrão de compressão a vaporoperando com refrigerante 22, para uma temperatura de evaporação de -5oC e uma condensação de 30 oC, e calcule: a) O trabalho do compressor. b) Oefeito de refrigeração. c) o calor rejeitado no condensador, todos em KJ/Kg.

d) O coeficiente de eficácia.

a) O trabalho do compressor

b) O efeito de refrigeração

c) Calor rejeitado no condensador

d) Coeficiente de eficácia



3) Um sistema frigorífico, operando com refrigerante 22, deve apresentar umacapacidade de refrigeração de 80 KW. O ciclo é o padrão de compressão avapor, com temperatura de evaporação de -8 oC e de condensação de 42 oC.a) Determine a vazão em volume de refrigerante em metros cúbicos porsegundo referida à aspiração do compressor. b) Calcule a potência do

compressor necessária. c) Qual é a fração de vapor na mistura na entrada doevaporador, expressa na razão em massa e em volume? Resp.: (c) 0,292;0,971.

a) Vazão em volume de refrigerante ()

b) ( )

()

c) vapor

Fracção de vapor mássico Quality

Onde é a fracção de vapor volumétrico

Propriedades termodinâmicas do refrigerante R-22 (CHCIF2) saturado

T

(OC)

p(Kpa)

(/Kg)

(/Kg)hL

(KJ/Kg)hLV

(KJ/Kg)hV

(KJ/Kg)

sL

(KJ/Kg.K)sv

(KJ/Kg.K)

-8 379,9 0,7625 61,09 190,7 211,6 402,3 0,9659 1,7640

42 1609 0,8910 14,36 252,4 164,5 416,9 1,1749 1,6969



{ {

4) Um sistema de compressão a vapor, usando refrigerante 22, utiliza umtrocador de calor entre o gás de aspiração e o líquido, o qual aquece o vaporsaturado do evaporador de -10 a 5 OC com líquido do condensador a 30 0C. Acompressão é isoentrópica para os casos a seguir. a) Calcule o coeficiente deeficácia do sistema sem trocador de calor, com temperatura de condensaçãode 30 0C e temperatura de evaporação de -10 0C. b) Calcule o coeficiente deeficácia do sistema com trocador de calor. c) Qual é a capacidade derefrigeração do sistema sem trocador de calor se o compressor bombeia 12,0/s, referidos ao estado do vapor na aspiração do compressor? d) Qual é acapacidade de refrigeração do sistema com trocador de calor para umcompressor com a mesma capacidade do caso c)?

a)



b)

c)

( )

()

d)

( )

()

Potência do permutador de calor

( ) ()

()

Potência do compressor

( ) ()

Propriedades termodinâmicas do refrigerante R-22 (CHCIF2) saturado

T

(OC)

p(Kpa)

(/Kg)

(/Kg)hL

(KJ/Kg)hLV

(KJ/Kg)hV

(KJ/Kg)

sL

(KJ/Kg.K)sv

(KJ/Kg.K)-10 354,2 0,7587 65,34 188,4 213,1 401,6 0,9573 1,767130 1191 0,8519 19,74 236,7 177,9 414,5 1,1253 1,712017 835,7 0,8167 28,31 220,4 190,7 411,0 1,0714 1,7285



5) Uma instalação de condicionamento de ar com capacidade de 352 kW de

refrigeração, usa refrigerante 12 e tem temperaturas de evaporação e

condensação de 0 oC e 35 oC respectivamente. a) Que massa deve ser

circulada por segundo? b) Qual a vazão volumétrica na sucção? c) Qual é o

trabalho de compressão isoentrópico? d) Determine a quantidade total de

calor dissipado no condensador? Calcule o coeficiente de eficácia.

Propriedades termodinâmicas do refrigerante R-12 saturado

T

(OC)

p(Kpa)

(/Kg)

(/Kg)hL

(KJ/Kg)hLV

(KJ/Kg)hV

(KJ/Kg)

sL

(KJ/Kg.K)sv

(KJ/Kg.K)

0 308,1 0,7 56 200 152,8 352,8 1 1,559

35 846,2 0,8 25,1 234,1 133,1 367,2 1,116 1,548

a)

b)

56

c)

d)

Propriedades termodinâmicas do refrigerante R22

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