Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda 0m8r4 » 20/11/2014, 18:27

Salve ragazzi mi aiutereste gentilmente?? L'esame si avvicina ma questi esercizi proprio non riesco a risolverli :cry:

Un frigorifero utilizza il refrigerante R-134a e funziona fra una temperatura esterna di 15°C e una temperatura di cella di 5°C. Se la portata del refrigerante è 0.05 kg/s, determinare: a) La potenza termica sottratta alla cella; b) La potenza del compressore; c) La potenza termica ceduta all’ambiente; d) Il COP. (R. 8.25 kW; -1.25 kW; -9.50 kW; 6.60)


Il problema non lo specifica ma il capitolo dal quale ho preso il problema è sulle macchine a ciclo inverso, quindi è un ciclo inverso a compressione di vapore ideale.

Analizzzando il problema, l'ho suddiviso in 4 stadi ma non riesco a calcolarmi le entalpie.
STADIO 1 (Vapore saturo)
T1= 5°C

dalle tabelle ottengo che l'entalpia è h1=250kJ/kg , mentre l'entropia è s1=0.9164 kJ/(kg*K), pressione P1=0.35MPa

STADIO 2
T2= 15°c (è GIUSTO???)

In questo caso so che l'entropia dello stadio 2 è uguale a quella dello stadio 1, quindi s2=s1=0.9164 kJ/(kg*K)
come faccio a calcolare l'h2 e P2????

STADIO 3 (Liquido saturo)

Qui so che T3<T2 ma non so quanto vale e non so calcolarla
P3=P2=?????
h3=h4=???

in questo stadio non sono capace di calcolarmi i dati, ma potrei conoscerli conoscendo quelli dello stadio 2 e 4.

STADIO 4
T4=T1=5°C
P4=P1=0.35MPa
h4=h3=???
s4???

Come calcolo h4 e s4 se non ho un valore di Pressione e di temperatura tabellati??
0m8r4
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda professorkappa » 21/11/2014, 11:55

Se il punto 1 e' l'inizio della compressione (vapore secco), li conosci dalle tabelle l'entalpia e l'entropia.
Al punto 2, fine compressione, la pressione e' quella relativa a 15 gradi in condizioni di vapore secco, l'entropia e' uguale al punto 1. Da un diagramma a campana p-H, en4rando con la pressione e l'entropia, ricavi l'entalpia, e quindi il lavoro di compressione.

Adesso condensi il fluidodal punto 2 (vapore surriscaldato) al punto 3, liquido saturo. Hai la pressione (la trasformazione 2-3 e' isobara), quindi dalle tabelle trovi l'entalpia e quindi il calore ceduto all'ambiente.
Il calore sottratto alla della lo trovi x differenza tra calore ceduto alla ambiente e lavoro del compressore.

Il COP e' il rapporto tra calore nell evaporatore e lavoro d2l compressore.
Attento, perche in realta per lavorare tra cella a 5C e ambiente a 15C il fluido dovrebbe lavorare tra remperature piu alte in condensazione e piu basse in evaporazione. Normalmente si aggiunge 15 gradi, ma dipende dall evaporatore e dal condensatore.quindi I calcoli dovresti farli tra 30C e -10C
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda 0m8r4 » 21/11/2014, 18:08

Al punto 2, non c'è una maniera alternativa per trovare l'entalpia? All'esame non possiamo usare il diagramma, solo le tabelle...
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda professorkappa » 21/11/2014, 18:21

Devi avere le tabelle del fluido surriscaldato. Che tabelle hai?
A meno che non stia considerando un ciclo inverso di Carnot, cioe' un ciclo in cui la compressione parte dal liquido bifase (liq + vapore) e comprime isoentopicamente fino al vapore secco.
In quel caso tutto si riduce a T*deltaS, tutto tabellato.
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda 0m8r4 » 21/11/2014, 18:25

Ho a disposizione le seguenti tabelle:
- refrigerante -134a saturo: tabella in temperatura
- refrigerante -134a saturo: tabella in pressione
- refrigerante -134a surriscaldato
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda professorkappa » 21/11/2014, 18:59

E' la terza.
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda 0m8r4 » 21/11/2014, 19:23

Il problema è che nella tabella ci sono valori corrispondenti a p= 0.32 MPa e p=0.40 MPa mentre io ho p=0.35MPa. Come faccio?
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda professorkappa » 21/11/2014, 19:27

E'per quello. He si usa il diagramma a campana!
Mi fai vedere sta tabella?
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda 0m8r4 » 21/11/2014, 19:44

Allego l'immagine della tabella
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Re: Problema macchina a ciclo inverso

Messaggioda professorkappa » 21/11/2014, 19:54

Batteria a terra...domani lo guardo
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