Hozte-zikloak eta bero ponpa

Zer da hotza ekoiztea? Q T ON/OFF T’ T T Sistema Sistema Hotza = sistema tenperatura atmosferiko azpitiko tenperaturan egotea Hotza-ekoizpena = tenperatura atmosferiko azpitiko giroa mantentzea Nola? Energía termikoa (beroa) erauziz Q T Sistema T HOZKETA-MAKINA ON/OFF Sistema T T’

Hozketa-makina Motor termikoa q1 q1 w w q2 q2 Foku Beroa Foku Beroa Foku Hotza Foku Hotza Carnot-en zikloa Carnot-en ziklo alderanztua q1 q1 2 4 1 3 T T TFB TFB TFH TFH 3 2 4 1 q2 s q2 s

Carnot-en C.O.P.-a Bero-ponpa Foku Beroa q1 w q2 Foku Hotza

Lurrun-konpresio bidezko hozketa-zikloa Carnot-en ziklo alderanztua egiteko modu sinpleena  breo trukeak isobarikoak (eta derrigorrez, isotermikoak)  fase-aldaketan zehar  Carnot-en ziklo alderanztua lurrun-hezearen kanpaiaren barne burutu: kondentsazioa T 3 2 Baina ez da bideragarria TFB TFH 4 1 lurrunketa Rankineren ziklo alderanztua

Rankineren ziklo alderanztua 1-2 : konpresio isentropikoa konpresorean T 2 2-3 : gasaren hozketa eta kondentsazioa kondentsagailuan 2 3 3-4 : laminazio isoentalpikoa laminazio-balbulan Carnot Rankine 4-1 : lurrun hezearen lurrunketa lurrungailuan P 4 4 1 1 q1 3 2 s 1 Erosoago suertatzen da P-h diagrama erabiltzea 4 q2 h Sustantziaren lurrinketa

Lurrungailua P Hozkarria (lurrun ase edo h gainberotu egoeran) q1 3 2 4 1 q2 Hozkarria (lurrun ase edo gainberotu egoeran) h Hozkarria (lurrun hezea egoeran) Lurruntzerakoan... (>Patm) ...Q2 absorbatzen du foku hotzatik

Lurrun-konpresio bidezko hozketa-zikloa Ziklo burutzen duen sustantziari, hozkarria deritzo q2 3 2 P Kondentsagailua (>θatm) K q1 w 3 2 Hortaz Pkond. > Plurrung. 4 1 q2 h Lurrungailua (>Patm) 1 4 q2

Hozkarriak bete behar dituen baldintzak 1- Asetasun tenperatura baxua presio atmosferikoan 2- Lurruntze bero-sor handia 3- Asetasun presio baxua kondentsazio tenperaturan 4- Tenperatura kritiko altua, gasa likidotu ahal izateko 5- Bolumen espezifiko baxua, konpresorearen zilindrada baxua izan dadin 6- Eroankortasun termiko altua 7- Liskatasun baxua 8- Lurrunaren erresistentzia dielektriko handia (konpresore hermetikoak) 9- Zirkuitoaren materiale, ura eta olioarekin kimikoki geldoa eta egonkorra 10- Uran disolbagarria, ura absorba dezala 11-Olioan disolbagaitza, nahastezina 12- Ozono geruza apurtzeko potentzialik gabe

- hozkarri kriogenikoak (O2, H2, He) Bi talde nagusi: Sustantzia puruak - hozkarri kriogenikoak (O2, H2, He) - konposatu inorganikoak ( NH3) - konposatu organikoak: Klorofluorokarbonatuak edo CFC: CH4 eta C2H6 gasen deribatu halogenatuak (hidrogeno atomoak kendu eta F eta Cl-az ordezkatu) Hidroklorofluorokarbonatuak edo HCFC: CH4 eta C2H6 gasen deribatu partzialki halogenatuak (hidrogeno atomo batzuk kendu eta F eta Cl-az ordezkatu, baina H atomo batzuk gelditzen dira) Hidrofluorokarbonatuak edo HFC: halogenazioa partziala eta soilik F-ekin egiten denean, Cl-rik agertu gabe Nahasteak Azeotropikoak Ez azeotropikoak h GLIDE Ez-AZEOTROPIKOA TL TV

Hozkarrien izendaera (R.S.P.I.F.-en arabera ): hozkarri organikoak R - 11 4 F atomo-kopurua H atomo-kopurua + 1 C atomo-kopurua - 1 Cl kopurua= (2 + 2C - H - F) hozkarri inorganikoak: R - 717 masa molarra Nahaste azeotropikoak  500 ez-azeotropikoak  400 Inorganikoak  700

R-12: Diklorodifluorometano (CF2Cl2) Lurruntze-bero sor baxua ( 165 kJ/kg –30 ºC-tan), baina lurrunaren dentsitate handia Lurrunketa tenperatura –30 ºC Asetasun presioa 25 ºC-tan: 6,5 bar Guztiz disolbagarria olioan eta disolbagaitza urakin Konpresio erlazio handiak onartzen ditu birberoketa handirik gabe irteeran Aplikazioak: Kondentsazio presioa mugatua behar duen aplikaziotan (etxebizitza eta komertzial aplikaziotan, autoen aire-girotzean) tenperatura ertain eta altuko aplikazio industrialetan Ekoizpena debekatuta dago 1.995. urtetik, 1.987.ko Montrealeko hitzarmena ezkeroztik

R-22: Monoklorodifluorometano (CHF2Cl) Lurrintze-bero sor ona ( 235 kJ/kg –41 ºC-tan) eta dentsitate handia lurrun egoeran (R-12 baino handiago) hotz-ekoizpen bolumetriko handiagoa –41 ºC 25 ºC-tan  10,5 bar Urarekin R-12a baino gehiago nahasten da Birberoketa handiagoa Aplikazioak: Tenperatura baxuetan Etxebizitzetarako aire-girotzea Ekoizpena debekatuta 2.010.etik aurrera

R-717: Amoniakoa NH3 Konzentrazio altuetan, toxiko, lehergaitza, eta sugargarria izan liteke. Kontzentrazio baxuetan, irritante Lurrintze bero-sor handia ( 1.369 kJ/kg –-78 ºC-tan) –78 ºC 10 bar Kuprea eta bere aleazioak erasotzen ditu, baina burnia eta altzairua ez Uran zeharo disolbagarria eta olioarekin nahastezina Ihesak oso errez detektatzen dira Merkea Birberoketa handiak Industria aplikazio handietan ODP = 0

CFC y HCFC-en eragina ingurumenean Ozono-geruza hondatu berotegi-efektua   1.Ozono-geruzaren hondamena UVA erradiazioa O3 O O2 O3 O2 UVA erradiazioa CF2 CF2Cl2 O2 ClO 2 Cl

R-134a (R-12-ren ordezkoa ) R-404A (R-502-ren ordezkoa ) Ordezko hozkarriak: R-134a (R-12-ren ordezkoa ) R-404A (R-502-ren ordezkoa ) R-407C (R-22-ren ordezkoa ) Azken biak, HCF-32, -125, -134a, eta -143a-ren nahaste ez-azeotropikoak dira.

logP-h diagrama S =1,92 kJ/kgK θ s θ =-35 ºC v

Rankineren hozte-ziklo erreala PK PI PS PL PE P h

Azpihozketa bitarteko bero-trukagailuarekin Lurringailua K Kondentsagailua 1 Bero-trukagailua Azpihozketa

Flash-ganbara eta bitarteko hozketa Lurringailua KPA Kondentsagailua K PB Flash-ganbara Nahasketa-ganbara azpihozketa Gas-hozketa

Jauzikako hozketa P q1 7 6 q1 3 2 8 5 q2 4 1 q2 h Kondentsagailua mH-2 Lurrungailua K Kondentsagailua WA WB mH-2 mH-1 P h 1 2 3 4 q2 q1 q1 7 6 8 5 q2

Kanpoaldea Barnealdea Q2 Q1 K