problema ciclo frigorifero

[0m8r4]

Un condizionatore da finestra impiega il refrigerante R-134a, assorbe una potenza elettrica di 1,0 kW (assumere il rendimento elettrico pari al 95%), con una portata di refrigerante di 0.04 kg/s. Nell'ipotesi che l'evaporatore funzioni ad una temperatura di 0°C, determinare: a) la temperatura del refrigerante all'uscita del condensatore; b) la potenza termica sottratta all'ambiente da refrigerare. (R. 36.3°C; 5.90 kW)

Indico:
Qi= calore che entra nell'evaporatore
Qs= calore ceduto dal condensatore
Lc= lavoro del compressore

Dati:
Lel= 1 kW
eta= 0.95
m= 0.04 kg/s

Dunque, sappiamo che:
Lc= eta*Lel = 0.95*1=0.95 kW

b)Qi= Qs-Lc


Come faccio a calcolarmi la temperatura?

[kiba]

Nel testo non vedo specificate le condizioni con cui il fluido esce da evaporatore e condensatore, ma a mio avviso un'ipotesi coerente potrebbe essere affermare che il refrigerante esca dall'evaporatore in condizioni di vapore saturo (x = 1) ed esca dal condensatore in condizioni di liquido saturo (x = 0)

Con questa affermazione (e sapendo che l'evaporatore funziona a 0°C) le condizioni del punto d'ingresso al compressore sono completamente note.
Adesso sapendo la portata di refrigerante e la potenza che assorbe il compressore puoi trovare l'entalpia all'uscita del compressore.
La trasformazione che coinvolge il condensatore è per definizione ISOTERMA quindi la temperatura all'uscita del condensatore è = alla temperatura all'uscita del compressore.

= 23,75 kJ/kg

h (0°C) = 390 kJ/kg
h (uscita compr.) = 390 + 23,75 = 413,75 kJ/kg
h (uscita cond.) = 240 kJ/kg

Flusso fornito = 0,04*(390 - 240) = 6 kW

Temperatura in uscita dal condensatore: la trovi sul diagamma p-h del refrigerante (a occhio direi che la soluzione fornita è corretta.
Il metodo grafico forse è un po' impreciso ma è FAVOLOSAMENTE RAPIDO

Ti allego un esempio di diagramma:

[0m8r4]

Ciao, grazie per la risposta ma vorrei specificare che durante l'esame non ci permetteranno di usare il diagramma, quindi dovrei tutto con le tabelle e le formule. Detto questo ho bisogno di un paio di chiarimenti:
1) Quel valore di entalpia pari a 390 kJ/kg dove lo hai trovato? Io utilizzando le tabelle di refrigerante 134a saturo trovo che l'entalpia di vapore saturo a 0°C è pari a 247,23 kJ/kg, mentre quella di liquido saturo è pari a 50,02 kJ/kg;

2)Il valore del flusso pari a 6 kW sarebbe il calore in uscita dal condensatore? Se così fosse, mi verrebbe un valore di Qi=5,05 mentre dovrebbe essere pari a 5,95...

[kiba]

1) 390 kJ/kg l'avevo trovato (da diagramma) intersecando l'isoterma a 0°C con la curva limite che mi definisce il fatto che l'uscita dell'evaporatore avvenga in condizioni di vapore saturo (mia ipotesi) -> se non potete usare i diagrammi ... è un vero peccato

2) i 6 kW sono quelli da sottrarre all'ambiente da raffreddare e pertanto quello è il flusso all'evaporatore (non al condensatore -> quello butta calore verso l'esterno, ovvero la sorgente calda) ed il conto a grandi linee torna.
Tieni conto che il metodo grafico non sarà mai preciso come quello analitico