2. MT consumidores d’ energia mecànica
• Una màquina que consumeix energia mecànica fa treball
sobre el sistema
•Extreuen calor d’ una font tèrmica de baixa temperatura
•Cedeixen calor a una font tèrmica a alta temperatura
•Operen dins un cicle.
Característiques generals
3. MT consumidores d’ energia mecànica
Màquina frigorífica o refrigerador
Objectiu: extreure calor de la font freda
Bomba de calor
Objectiu: aportar calor a la font calenta
4. La refrigeració consisteix a fer que la temperatura
d’una càmara baixi i es mantingui per sota de la de
l’ambient. Per fer-ho cal provocar un flux d’energia
tèrmica antinatural, extraient la calor d’un focus fred i
cedint-la a un de calent.
Això només és possible
mitjançant una màquina que
faci un treball sobre el
sistema
Màquina frigorífica o refrigerador
5. Aquestes màquines funcionen amb un circuit tancat, en el qual un gas se
sotmet a una compressió que el fa condensar i a una expansió que el
vaporitza.
Durant la vaporització s’extreu calor de l’espai que cal refrigerar (font freda) i
en la condensació se’n cedeix cap a l’exterior (font calenta).
Màquina frigorífica o refrigerador
6. El gas (fluid refrigerant)
és un fluid criogènic,
amb una calor latent de
vaporitzacio elevada, una
pressió d’evaporació
superior a l’atmosfèrica i
teòricament inocu pel
mediambient, al contrari
que els antics CFCs
(clorofluorocarbonats),
molt agressius per a la
capa d’ozó.
•Evaporador : Extreu calor (Qc) en forma de gas de la font que cal refrigerar ( Tc)
•Compressor: Aspira el gas ( fa W) procedent de l’ evaporador cap al condensador
•Condensador: Liqua el gas i cedeix calor (Qh) cap a l’ exterior ( Th)
•Sistema d’ expansió: Disminueix la Tª i P del líquid i comença a vaporitzar-se.
Màquina frigorífica o refrigerador
9. Bombes de calor
Són essencialment refrigeradors
on s’aprofita la calor cedida al
condensador per escalfar un
recinte.
S’anomena bomba perquè
bombeja calor des d’una font freda
a una de calenta.
Tanmateix, també pot actuar a
l’inrevés, com a refrigerador. Així,
hi ha sistemes que a l’hivern
cedeixen la calor del condensador
a un corrent d’aire i escalfen una
estança. A l’estiu es fa passar
l’aire per l’evaporador i s’obté una
refrigeració.
10. Coeficient d’eficàcia
Qc + W = |Qh| Qc= Qh -Wǀ ǀ
W
WQh
W
Qc
COP
−
==
COP
Qh
W
+
=
1
Com Qc pot ser > W COP > 1
En una bomba de calor ens interessa coneixer el
treball necessari, no tant per extreure la calor Qc, sino
per cedir-la a la font calenta Qh.
Bombes de calor
