Refrigerante 22 entra no compressor de um sistema de refrigeração por compressão de vapor ideal como vapor saturado a –40°C e com uma vazão volumétrica de 15 m3/min. O refrigerante deixa o condensador a 19°C e 9 bar. Determine

(a) a potência do compressor, em kW.

(b) a capacidade frigorífica, em TR.

(c) o coeficiente de desempenho.

(d) a taxa de produção de entropia, em kW/K.

O diagrama

Os processos são

• Processo 1-2: compressão isentrópica do refrigerante
• Processo 2-3: transferência de calor do refrigerante a pressão constante através do condensador
• Processo 3-4: processo de estrangulamento do ponto 3 a mistura bifásica no ponto 4
• Processo 4-1: transferência de calor ao refrigerante a pressão constante através do evaporador

Obtendo as propriedades do Refrigerante a temperatura da Tabela A-7 “Propriedades de R-22 saturado”

A compressão isentrópica no processo 1-2, então

Obtendo a entalpia no estado 2, com e pressão da Tabela A-9 “R-22 Superaquecido”

Obtendo a temperatura de saturação a pressão de da Tabela A-1 “Propriedades de R-22 Saturado”

A temperatura na saída do condensador é menor que a temperatura de saturação, então o estado 3 está na região de compressão líquida

Pegando as propriedades do estado 3 é aproximadamente igual as propriedades de líquido saturado a temperatura de da Tabela A-7 “Propriedades de R-22 Saturado”

O processo 3-4 é um processo de estrangulamento, então a entalpia permanece constante

a) Achando a taxa de vazão mássica do R-22

Calculando o trabalho de entrada no compressor

b) Achando a capacidade do refrigerante

c) Calculando o coeficiente de performance do ciclo