¿Que es un Ciclo de Refrigeracion?

Un ciclo de refrigeracion es una serie de procesos predispuesto en un ciclo el cual tiene como fin la transferencia de calor de un espacio hacia el exterior para su refrigeracion. La refrigeracion es un proceso que consiste en bajar o mantener el nivel de calor de un cuerpo o un espacio.

Los Ciclos de Refrigeracion utilizan como fluido de trabajo los refrigerantes que son productos químicos líquidos o gaseosos que son utilizados como medio transmisor de calor.

ciclo invertido brayton 

Al considerar el ciclo de refrigeración  de gas plantiado en la fig.1. podemos concluir: 

• Durante el proceso efectuado de 1-2 el gas se comprime isentropicamente y se aumenta la temperatura a T2. 
• El gas a presión y temperatura altas, durante el proceso 2-3,  se enfría  a presión constante rechasando el  calor hacia los alrededores. 
• Durante el proceso de 3-4 se efectua una expansión isentrópica en la turbina y disminuye la temperatura del gas hasta T4. 
• Durante el proceso de 4-1 el gas frío absorbe calor del espacio refrigerado hasta que su temperatura se eleva hasta T1. 

 

características: 

• Los procesos anteriormente descritos son internamente reversibles. 
• el ciclo ejecutado es el ciclo ideal de refrigeración de gas o brayton inverso. 
• En un diagrama T-s, el área bajo la curva del proceso 4-1 representa el calor removido del espacio refrigerado; el área encerrada 1-2-3-4-1 representa la entrada neta de trabajo. La relación de estas áreas es el COP para el ciclo, que se expresa como 

  

 

siendo en este caso: 

 

  

  

  

 

Diferencia entre el ciclo de Carnot invertido y el ciclo invertido brayton 

  

El ciclo de refrigeración de gas o Brayton se desvía del ciclo de Carnot invertido debido a que los procesos de transferencia de calor no son isotérmicos. De hecho, la temperatura del gas varía de manera considerable durante el proceso de transferencia de calor. En consecuencia, los ciclos de refrigeración de gas tienen COP menores respecto de los ciclos de refrigeración por compresión de vapor o con relación al ciclo de Carnot invertido. Esto también se deduce del diagrama T-s en la figura a continuación. El ciclo de Carnot invertido consume una fracción del trabajo neto (área rectangular 1A3B), pero produce una cantidad mayor de refrigeración (área triangular bajo B1). A pesar de su bajo COP, los ciclos de refrigeración de gas tienen dos características deseables: incluyen componentes simples más ligeros (que los hacen adecuados para el enfriamiento de aviones) y pueden incorporar regeneración (por lo que son adecuados en la licuefacción de gases y en las aplicaciones criogénicas).